(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度設定機構によってプラズマトーチを加工平面に対して旋回させることにより、目的角度で加工を行うプラズマ加工機において、
プラズマトーチに接続するケーブルを収納するホース状のケーブル保護具の端部をプラズマトーチに設けたケーブル導入部に揺動自在に連結する連結部を具備することを特徴とするプラズマ加工機。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ加工機において、
ケーブル導入部に対するケーブル保護具の端部の軸回りの相対回転を規制する回転規制手段を連結部に設置したことを特徴とするプラズマ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角度設定機構によってプラズマトーチを加工平面に対して旋回させることにより、目的角度で加工を行うプラズマ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のプラズマ切断機を示す図であって、図中符号１は加工機本体、２は移動ブロック、３は昇降ブロック、４はトーチホルダ、５はプラズマトーチである。
加工機本体１は、レール６上を走行することにより、床７に設置された加工台８の上面である水平な加工平面９上を一直線方向に移動するようになっている。移動ブロック２は、加工機本体１に取り付けたガイドレール１０によって該加工機本体１の走行方向に対する垂直方向（図５奥行き方向）へ移動自在に設けられ、該ガイドレール１０による移動と加工機本体１のレール６上の走行とによって、加工平面上をＸＹ方向に移動するようになっている。
旋回装置３は、昇降機構１１を介して移動ブロック２に昇降自在に取り付けられて、加工平面９に接近離間するとともに、水平な軸線を以て旋回するようになっている。
トーチホルダ４は、旋回装置３の下方に取り付けられた角度設定機構１８によって加工平面と平行な軸線を以て回転駆動されて、支持したプラズマトーチ５を目的の角度に保持するようになっている。
【０００３】
旋回装置３には、プラズマトーチ５に接続したプラズマトーチケーブルや、電気ケーブル、冷却水供給ホース等のケーブル１２を集束して収納するケーブル保護具１３が内部に挿通されている。ケーブル保護具１３は、フレキシブルなホース状の保護管であって、トーチホルダ４と加工機本体１の上部に開口するケーブル取出部１６との間に旋回装置３を経由して配設されている。該ケーブル保護具１３は、旋回装置３の上部に搭載された引込機構１５に固定された部分が昇降することにより、プラズマトーチ５の旋回のためにトーチホルダ４と旋回装置３との間に形成されるケーブル１２の余裕代１４を調整するようになっている。引込機構１５は、スプリング１９やバランサー等によって、ケーブル保護具１３を常時上方（供給側）に付勢して、プラズマトーチ５の鉛直に対する旋回角度（以下、開先角度）に応じて余裕代１４を増減するとともに、余裕代１４が長くなり過ぎることを防止するようになっている。
加工機本体１の上方には、加工機本体１の上部に開口するケーブル取出部１６と引込機構１５との間に配線したケーブル保護具１３を上方から吊り下げるためのハンガー１７が突設されている。ケーブル保護具１３のハンガー１７と引込機構１５との間の配線長には、プラズマトーチ５の旋回による余裕代１４の伸縮量を吸収可能な程度の図示しない余裕代が確保されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなプラズマ切断機の場合、引込機構１５によってケーブル保護具１３に常時引っ張り力が作用するため、プラズマトーチ５の芯ずれの原因になることが懸念される。開先角度が大きい場合には、前記引っ張り力のプラズマトーチ５の位置決めに及ぼす影響が大きくなって、前記懸念が一層大きくなる。
また、プラズマトーチ５の後端に接続されたケーブル保護具１３の端部は、プラズマトーチ５に固定されているので、図６に示すように、開先角度が大きいと曲げがきつくなって損傷を受けやすくなるとともに、鉛直軸線に対する水平方向（図６左右方向）の突出量が増大するため、特に高速切断時には振動源になって加工精度の低下の原因になるといった問題もある。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、プラズマトーチの芯出しの信頼性が向上し、しかも、高速加工時においても高い加工精度が安定して得られるプラズマ加工機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成を採用した。すなわち、請求項１記載のプラズマ加工機では、角度設定機構によってプラズマトーチを加工平面に対して旋回させることにより、目的角度で加工を行うプラズマ加工機において、プラズマトーチに接続するケーブルを収納するホース状のケーブル保護具の端部をプラズマトーチに設けたケーブル導入部に揺動自在に連結する連結部を具備することを前記課題の解決手段とした。
【０００７】
請求項２記載のプラズマ加工機では、請求項１記載のプラズマ加工機において、ケーブル導入部に対するケーブル保護具の端部の軸回りの相対回転を規制する回転規制手段を連結部に設置したことを前記課題の解決手段とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明のプラズマ加工機の実施の形態を、図１から図４を参照して説明する。
なお、図中、図５および図６と同一の構成部分には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
図中符号２０はプラズマトーチ、２１はトーチホルダである。
本実施の形態のプラズマ加工機は、図１に示すように、プラズマ切断機のプラズマトーチ２０に接続した複数本のケーブル１２を保護するフレキシブルなホース状のケーブル保護具２２の端部２２ａを、連結部２３を介してプラズマトーチ２０の加工方向後部（図１、図２、図３上方）に形成したケーブル導入部２４に連結している。
【０００９】
プラズマトーチ２０は、トーチホルダ２１に支持され、角度設定機構１８の駆動によってトーチホルダ２１と一体的に水平軸線を以て回動されるようになっている。トーチホルダ２１は、ベアリング２６を介してプラズマトーチ２０を火口２７の軸回りに回転自在に支持している。プラズマトーチ２０の回転は火口２７の軸線回りなので、回転によって加工軸線に芯ずれを生じることは無い。
ケーブル導入部２４は、図２に示すように、火口２７と軸線が一致された円筒部であって、内部でプラズマトーチ２０の冷却水供給管等の管路２８にケーブル１２の端部が接続されるようになっている。
【００１０】
以下、連結部２３を図２および図３を参照して説明する。
連結部２３は、ケーブル導入部２４の後端部に固定されたブラケット２９によって、ケーブル保護具２２の先端に取り付けた軸３０を球面支承することにより、ケーブル導入部２４に対してケーブル保護具２２の端部２２ａを揺動自在に連結するようになっている。
【００１１】
軸３０は、ケーブル１２が挿通される挿通穴３１を有する筒体であって、ケーブル保護具２２の外側に装着される円筒状の取付部３２をケーブル保護具２２の端部２２ａに固定された連結ナット２６に螺着することにより、ケーブル保護具２２の端部２２ａから軸線方向に突出するように取り付けられる。
ブラケット２９は、ケーブル１２が挿通される挿通穴３３が中央部に貫通されたリング体であって、ネジ３４によってケーブル導入部２４に固定されている。ブラケット２９は、ケーブル導入部２４と挿通穴３３の互いの軸線を同一直線上に一致させて取り付けられる。ケーブル１２は、挿通穴３１、３３を介してケーブル保護具２２とケーブル導入部２４との間に連通される。
【００１２】
ブラケット２９の内面側には、挿通穴３３の軸線と平行に突設され、軸３０の端面３５に開口されたピン挿入穴３６に挿入されることにより、ケーブル導入部２４に対するケーブル保護具２２の端部の軸回りの相対回転を規制する回転規制手段として機能する回転規制ピン３７が複数本突設されている。ピン挿入穴３６は、挿入された回転規制ピン３７が一定の範囲で移動可能な大きさに形成されている。
【００１３】
以下、本発明の作用および効果を説明する。
本発明を適用したプラズマ切断機は、角度設定機構１８を駆動してプラズマトーチ２０を鉛直から傾斜させた場合に、回転規制ピン３７のピン挿入穴３６内での可動範囲で軸３０がブラケット２９に対して相対回転するので、ケーブル保護具２２の端部２２ａの軸線の変位量がプラズマトーチ２０の軸線の変位量より少なくなる。その結果、例えば図４に示すように、開先角度を４５度に設定した場合のケーブル保護具２２の傾斜θは３０度であり、従来のプラズマ切断機が３２．２度であるのに対して傾斜角度が小さくなるとともに、ケーブル保護具２２の端部２２ａ近傍の曲げが緩和されて、湾曲部分の水平方向の突出が抑制される。したがって、開先角度が大きい場合であってもケーブル保護具２２がプラズマトーチ２０の芯出し精度に影響を与えることが回避され、プラズマトーチ２０による加工精度を向上することができ、特に高速切断時において高い加工精度を安定に得ることができる。
なお、傾斜角度の縮小に伴って、旋回装置３から下方に引き出されるケーブル保護具２２の長さも縮小するので、ケーブル保護具２２を上方に引き込む引込機構を簡略化することができる。
【００１４】
また、前記プラズマ切断機は、回転規制ピン３７によってプラズマトーチ２０が火口２７の軸線回りにケーブル保護具２２と一体的に回転して、ケーブル１２の捻れ等が防止されるので、ケーブル保護具２２やケーブル１２の変形等による応力がプラズマトーチ２０に作用することが防止されて、プラズマトーチ２０の芯出し精度を一層向上することができる。
【００１５】
なお、本発明は、切断以外の各種プラズマ加工機に適用することができる。
また、連結部としては、ケーブル保護具とプラズマトーチとを揺動自在に連結する構造であれば、球面支承以外の構成を適用することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のプラズマ加工機によれば、角度設定機構によってプラズマトーチを加工平面に対して旋回させることにより、目的角度で加工を行うプラズマ加工機において、プラズマトーチに接続するケーブルを収納するホース状のケーブル保護具の端部をプラズマトーチに設けたケーブル導入部に揺動自在に連結する連結部を具備したことにより、開先角度が大きい場合であっても連結部によってケーブル保護具の湾曲が緩和されるので、ケーブル保護具がプラズマトーチの芯出し精度に影響を与えることが回避され、プラズマトーチによる加工精度を向上することができるとともに、ケーブル保護具の湾曲部分が減少してプラズマ加工機の駆動に伴う振動を抑制できるので、特に高速切断時において高い加工精度を安定に得ることができるといった優れた効果を奏する。
【００１７】
請求項２記載のプラズマ加工機では、請求項１記載のプラズマ加工機において、ケーブル導入部に対するケーブル保護具の端部の軸回りの相対回転を規制する回転規制手段を連結部に設置したことにより、ケーブル保護具に捻れを生じることが防止されて、ケーブル保護具の捻れによる応力等がプラズマトーチに作用しないので、プラズマトーチの芯ずれを確実に防止することができ、加工精度が一層向上することができるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマ加工機の実施の形態を示す図であって、プラズマトーチ近傍を示す拡大側面図である。
【図２】本発明のプラズマ加工機の実施の形態を示す図であって、連結部を示す正断面図である。
【図３】本発明のプラズマ加工機の実施の形態を示す図であって、連結部の作用を示す正断面図である。
【図４】本発明のプラズマ加工機の実施の形態の作用を示す正面図である。
【図５】従来のプラズマ加工機を示す側面図である。
【図６】従来のプラズマ加工機の課題を示す正面図である。
【符号の説明】
９  加工平面、
１２  ケーブル、
１８  角度設定機構、
２０  プラズマトーチ、
２２  ケーブル保護具、
２４  ケーブル導入部、
３７  回転規制手段（回転規制ピン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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