(57)【要約】【課題】プラズマ切断装置及び方法において、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても切断可能とする。【解決手段】表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するプラズマ切断装置１であって、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生装置１１と、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去する塗装除去装置１２と、プラズマ発生装置１１及び塗装除去装置１２を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる移動装置１３とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断装置であって、
前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生装置と、
前記切断対象物の裏面の塗装を除去する塗装除去装置と、
前記プラズマ発生装置及び前記塗装除去装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えることを特徴とするプラズマ切断装置。
【請求項２】
前記移動装置は、前記プラズマ発生装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる第１移動装置と、前記塗装除去装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる第２移動装置とを有し、前記プラズマ発生装置より前記塗装除去装置を先行させて移動することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ切断装置。
【請求項３】
前記塗装除去装置により処理された前記切断対象物の裏面を撮影する撮影装置が設けられ、前記撮影装置は、前記第２移動装置により前記切断対象物の切断方向に沿って移動自在であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ切断装置。
【請求項４】
前記切断対象物の表面側から前記プラズマ発生装置により切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラズマ切断装置。
【請求項５】
前記気体噴出装置は、前記移動装置により前記切断対象物の切断方向に沿って移動自在であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ切断装置。
【請求項６】
表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断装置であって、
前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生装置と、
前記切断対象物の表面側から前記プラズマ発生装置により切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出装置と、
前記プラズマ発生装置及び前記気体噴出装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えることを特徴とするプラズマ切断装置。
【請求項７】
前記気体噴出装置は、前記プラズマ発生装置より前記切断対象物の切断方向の上流側に配置されることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ切断装置。
【請求項８】
表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断方法であって、
前記切断対象物の切断方向に沿って前記切断対象物の裏面の塗装を除去する塗装除去工程と、
前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら裏面の塗装が除去された前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生工程と、
を有することを特徴とするプラズマ切断方法。
【請求項９】
表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断方法であって、
前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生工程と、
前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら前記切断対象物の表面側からプラズマアークにより切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出工程と、
を有することを特徴とするプラズマ切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断対象物をプラズマアークにより切断するプラズマ切断装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ切断装置は、タングステンなどの消耗性の低い電極を用い、その電極と切断対象物との間にプラズマアークを発生させることで、このプラズマアークの熱により切断対象物の切断を行うものである。
【０００３】
このようなプラズマ切断装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７１４９３１号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／１５７４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマ切断装置は、切断対象物としての鋼板などの素材をプラズマアークにより高精度に切断することで、所望の形状をなす製品を製造することができる。ところが、既設の製品や構造物をプラズマ切断装置により切断することで、解体したいという要望がある。この場合、既設の製品や構造物は、表面だけでなく裏面にも塗装が施されている。表面に塗装が施された切断対象物をプラズマ切断装置により切断する場合、表面の塗装が邪魔となってプラズマアークを発生させることが困難となる。また、裏面に塗装が施された切断対象物をプラズマ切断装置により切断する場合、プラズマアークにより切断対象物の所定箇所を溶融させることはできるものの、裏面の塗装も溶融してプラズマアークの発生が不十分となり、切断部が再付着してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても切断可能とする切断装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のプラズマ切断装置は、表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断装置であって、前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生装置と、前記切断対象物の裏面の塗装を除去する塗装除去装置と、前記プラズマ発生装置及び前記塗装除去装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる移動装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物に対して、プラズマ発生装置が切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させて切断するとき、塗装除去装置が切断対象物の裏面の塗装を除去することから、切断部の裏面側での再溶着が抑制される。その結果、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【０００９】
本発明のプラズマ切断装置では、前記移動装置は、前記プラズマ発生装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる第１移動装置と、前記塗装除去装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる第２移動装置とを有し、前記プラズマ発生装置より前記塗装除去装置を先行させて移動することを特徴としている。
【００１０】
従って、まず、塗装除去装置が第２移動装置により切断対象物の切断方向に沿って移動するときに切断対象物の裏面の塗装を除去し、プラズマ発生装置が第１移動装置により切断対象物の切断方向に沿って移動するときにプラズマアークを発生させて切断対象物を切断する。そのため、プラズマ発生装置と塗装除去装置を異なる移動装置により移動自在とすることで、切断対象物の裏面の塗装を除去するタイミングと、プラズマ発生装置がプラズマアークにより切断対象物を切断するタイミングとを容易に適正なタイミングに設定することができ、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【００１１】
本発明のプラズマ切断装置では、前記塗装除去装置により処理された前記切断対象物の裏面を撮影する撮影装置が設けられ、前記撮影装置は、前記第２移動装置により前記切断対象物の切断方向に沿って移動自在であることを特徴としている。
【００１２】
従って、撮影装置が塗装除去装置による切断対象物の裏面の塗装除去状態を撮影することから、作業者は、切断対象物の裏面の塗装除去状態を確認しながら、プラズマ発生装置の移動速度などを調整して切断対象物の切断を実行することができ、作業性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明のプラズマ切断装置では、前記切断対象物の表面側から前記プラズマ発生装置により切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出装置が設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、プラズマ発生装置のプラズマアークにより切断対象物が切断された後、気体噴出装置が切断対象物の表面側から切断された切断対象物の切断部に向けて気体を噴出することで、プラズマアークによる切断対象物の溶融物が吹き飛ばされ、切断部の裏面側での再付着を抑制することができる。
【００１５】
本発明のプラズマ切断装置では、前記気体噴出装置は、前記移動装置により前記切断対象物の切断方向に沿って移動自在であることを特徴としている。
【００１６】
従って、移動装置によりプラズマ発生装置と共に気体噴出装置を切断対象物の切断方向に沿って移動させることで、プラズマアークにより溶融した切断部の溶融物を早期に吹き飛ばすことができ、切断部の裏面側での再付着を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明のプラズマ切断装置は、表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断装置であって、前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生装置と、前記切断対象物の表面側から前記プラズマ発生装置により切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出装置と、前記プラズマ発生装置及び前記気体噴出装置を前記切断対象物の切断方向に沿って移動させる移動装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００１８】
従って、プラズマ発生装置と気体噴出装置は、移動装置により切断対象物の切断方向に沿って移動するとき、まず、プラズマ発生装置が切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させると、ピアッシングにより切断対象物の表面の塗装が溶融されて回路が形成され、プラズマアークは、切断対象物の表面から裏面側に貫通した状態で、切断対象物の切断方向に沿って移動することで、この切断対象物が切断される。次に、気体噴出装置が切断対象物の表面側から切断された切断対象物の切断部に向けて気体を噴出することで、プラズマアークによる切断対象物の溶融物が吹き飛ばされ、切断部の裏面側での再付着が抑制される。その結果、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【００１９】
本発明のプラズマ切断装置では、前記気体噴出装置は、前記プラズマ発生装置より前記切断対象物の切断方向の上流側に配置されることを特徴としている。
【００２０】
従って、気体噴出装置は、噴出する気体により切断対象物の溶融物を早期に吹き飛ばすことができ、切断部の裏面側での再付着を適正に抑制することができる。
【００２１】
また、本発明のプラズマ切断方法は、表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断方法であって、前記切断対象物の切断方向に沿って前記切断対象物の裏面の塗装を除去する塗装除去工程と、前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら裏面の塗装が除去された前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２２】
従って、切断対象物の裏面の塗装が除去された後、切断対象物の表面に向けてプラズマアークが発生されることで、切断部の裏面側での再付着が抑制され、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【００２３】
また、本発明のプラズマ切断方法は、表面及び裏面に塗装が施された切断対象物を切断するプラズマ切断方法であって、前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら前記切断対象物の表面に向けてプラズマアークを発生させるプラズマ発生工程と、前記切断対象物の切断方向に沿って移動しながら前記切断対象物の表面側からプラズマアークにより切断された前記切断対象物の切断部に向けて気体を噴出する気体噴出工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２４】
従って、プラズマアークにより切断対象物が切断された後、切断対象物の表面側から切断部に向けて気体が噴出されることで切断対象物の溶融物が吹き飛ばされることとなり、切断部の裏面側での再付着が抑制され、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のプラズマ切断装置及び方法によれば、表面及び裏面に塗装が施されている切断対象物であっても、この切断対象物を容易に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、第１実施形態のプラズマ切断装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、プラズマ切断装置による切断作業を表す概略図である。
【図３】図３は、プラズマ切断装置による切断箇所を表す切断対象物の平面図である。
【図４】図４は、第２実施形態のプラズマ切断装置を表す概略構成図である。
【図５】図５は、プラズマ切断装置による切断作業を表す概略図である。
【図６】図６は、プラズマ切断装置による切断箇所を表す切断対象物の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るプラズマ切断装置及び方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２８】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のプラズマ切断装置を表す概略構成図である。
【００２９】
第１実施形態において、図１に示すように、プラズマ切断装置１０は、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２にそれぞれ塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するものであり、プラズマ発生装置１１と、塗装除去装置１２と、移動装置１３と、制御装置１４とを備えている。
【００３０】
プラズマ発生装置１１は、切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）に向けてプラズマアークＡ（図２参照）を発生させるものである。プラズマ発生装置１１は、ノズル２１及び電極２２により構成されるプラズマトーチ２３と、電源部２４と、作動ガス供給装置２５とを備えている。ノズル２１は、内部に電極２２が配置され、ノズル２１と電極２２との間に作動ガス通路が設けられている。電源部２４は、接続線２６により電極２２に接続されると共に、接続線２７により切断対象物Ｗに接続可能となっている。作動ガス供給装置２５は、作動ガスＧ１を貯留する作動ガスタンク２８と、作動ガスタンク２８とノズル２１とを連結する作動ガス供給経路２９と、作動ガス供給経路２９に設けられる開閉弁３０とから構成されている。
【００３１】
そのため、電極２２は、電源部２４から電力が供給されて切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）に向けてプラズマアークＡを発生させることができ、このとき、開閉弁３０を開放することで、作動ガスタンク２８の作動ガスＧ１を作動ガス供給経路２９からノズル２１に供給し、この作動ガスＧ１をノズル２１の先端部からプラズマアークＡの周囲に噴出することができる。
【００３２】
塗装除去装置１２は、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去するものである。塗装除去装置１２は、駆動モータ３１の回転軸に除去部材３２が固定されて構成されている。駆動モータ３１は、例えば、電気モータ、エアモータ、油圧モータなどである。除去部材３２は、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２にある塗装Ｐ２を剥離して除去するものであり、例えば、ワイヤブラシや砥石などの研磨材である。この場合、図示しないが、塗装除去装置１２は、駆動モータ３１及び除去部材３２を切断対象物Ｗの裏面Ｗ２に対して接近離反自在となっている。なお、塗装除去装置１２は、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２にある塗装Ｐ２を機械的に剥離して除去するものに限らず、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２を加熱して塗装Ｐ２を熱的に除去したり、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２に溶融剤を噴射または塗布して塗装Ｐ２を化学的に剥離して除去したりするものであってもよい。
【００３３】
移動装置１３は、プラズマ発生装置１１及び塗装除去装置１２を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させるものである。移動装置１３は、プラズマ発生装置１１を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる第１移動装置３３と、塗装除去装置１２を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる第２移動装置３４とから構成されている。
【００３４】
第１移動装置３３において、プラズマ発生装置１１は、第１移動台３５に搭載され、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに平行な第１支持レール３６に沿って移動自在に支持されている。第１駆動装置３７は、第１移動台３５を第１支持レール３６に沿って移動可能である。第２移動装置３４において、塗装除去装置１２は、第２移動台３８に搭載され、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに平行な第２支持レール３９に沿って移動自在に支持されている。第２駆動装置４０は、第２移動台３８を第２支持レール３９に沿って移動可能である。
【００３５】
また、プラズマ切断装置１０は、塗装除去装置１２により処理された切断対象物Ｗの裏面Ｗ２を撮影する撮影装置（例えば、カメラと照明など）４１を備えている。撮影装置４１は、取付ブラケット４２を介して第２移動台３８に取付けられており、第２移動装置３４により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動自在となっている。この場合、撮影装置４１は、塗装除去装置１２より切断対象物Ｗの切断方向Ｆの上流側に配置される。つまり、塗装除去装置１２の移動に追従するように後方から撮影装置４１が移動する構成となっている。
【００３６】
制御装置１４は、プラズマ発生装置１１と塗装除去装置１２と移動装置１３を制御可能となっている。即ち、制御装置１４は、プラズマ発生装置１１における電源部２４を制御して電極２２からのプラズマアークＡの発生及び停止を実行することができると共に、開閉弁３０を開閉制御してノズル２１の先端部からの作動ガスＧ１の噴出及び停止の実行、噴出量の調整を行うことができる。また、制御装置１４は、塗装除去装置１２における駆動モータ３１を制御して除去部材３２の回転及び停止による塗装Ｐ２の剥離作業を制御することができる。更に、制御装置１４は、移動装置１３における第１移動装置３３の第１駆動装置３７を制御して第１移動台３５に搭載されたプラズマ発生装置１１の移動及び停止の実行、移動速度の調整を実行することができる。また、制御装置１４は、移動装置１３における第２移動装置３４の第２駆動装置４０を制御して第２移動台３８に搭載された塗装除去装置１２の移動及び停止の実行、移動速度の調整を実行することができる。
【００３７】
ここで、本実施形態のプラズマ切断装置１０による切断方法について詳細に説明する。図２は、プラズマ切断装置による切断作業を表す概略図、図３は、プラズマ切断装置による切断箇所を表す切断対象物の平面図である。
【００３８】
本実施形態のプラズマ切断方法は、図１から図３に示すように、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するプラズマ切断方法であって、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去する塗装除去工程と、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら裏面Ｗ２の塗装Ｐ１が除去された切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生工程とを有する。
【００３９】
本実施形態のプラズマ切断装置１０による切断作業において、切断対象物Ｗは、表面Ｗ１に塗装Ｐ１が施され、裏面Ｗ２に塗装Ｐ２が施されており、図示しない固定装置により所定の位置に固定される。そして、切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）側にプラズマ発生装置１１を配置し、裏面Ｗ２（塗装Ｐ２）側に塗装除去装置１２を配置する。この状態で、制御装置１４は、塗装除去装置１２を先に作動して移動装置１３により切断方向Ｆに移動し、所定時間遅れてプラズマ発生装置１１を作動して移動装置１３により切断方向Ｆに移動する。
【００４０】
即ち、制御装置１４は、まず、塗装除去装置１２を作動し、駆動モータ３１により除去部材３２を回転すると共に、この除去部材３２を切断対象物Ｗの表面Ｗ１側に移動して接触させる。また、制御装置１４は、第２移動装置３４を作動し、第２駆動装置４０により第２移動台３８に搭載された塗装除去装置１２を切断方向Ｆに移動する。すると、除去部材３２により切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２が剥離されて除去され、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２に塗装Ｐ２の除去エリアＲが形成される。
【００４１】
制御装置１４は、次に、プラズマ発生装置１１を作動し、電源部２４から電極２２に電力を供給してプラズマアークＡを発生させると共に、開閉弁３０を開放してタンク３８の作動ガスＧ１を作動ガス供給経路２９からノズル２１に供給し、この作動ガスＧ１をノズル２１の先端部からプラズマアークＡの周囲に噴出する。このとき、制御装置１４は、電源部２４から電極２２に対して断続的に高電圧を作用させることで、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に対してピアッシングを行うことで、表面Ｗ１の塗装Ｐ１を溶融して除去する。このピアッシングによりプラズマアークＡを形成するための閉回路が形成される。その後、制御装置１４は、電源部２４から電極２２に対して連続的に電圧を作用させることで、プラズマアークＡが形成される。
【００４２】
電極２２からのプラズマアークＡが形成されると、制御装置１４は、第１移動装置３３を作動し、第１駆動装置３７により第１移動台３５に搭載されたプラズマ発生装置１１を切断方向Ｆに移動する。すると、プラズマアークＡは、切断対象物Ｗの表面Ｗ１から裏面Ｗ２側に貫通した状態で、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動し、この切断対象物Ｗに切断部Ｃが形成されて切断される。このとき、事前に、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２が除去されているため、塗装Ｐ２が溶融してプラズマアークＡに悪影響を与えることがなく、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制される。
【００４３】
このように第１実施形態のプラズマ切断装置にあっては、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するプラズマ切断装置１０であって、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生装置１１と、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去する塗装除去装置１２と、プラズマ発生装置１１及び塗装除去装置１２を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる移動装置１３とを設けている。
【００４４】
従って、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装が施されている切断対象物Ｗに対して、プラズマ発生装置１１が切断対象物Ｗの表面に向けてプラズマアークＡを発生させて切断するとき、塗装除去装置１２が切断対象物Ｗの裏面の塗装を除去することから、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制される。その結果、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装が施されている切断対象物であっても適正に切断することができる。
【００４５】
即ち、プラズマ発生装置１１と塗装除去装置１２は、移動装置１３により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動するとき、まず、塗装除去装置１２が切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去し、次に、プラズマ発生装置１１が切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させる。すると、プラズマアークＡは、切断対象物Ｗの表面Ｗ１から裏面Ｗ２側に貫通した状態で、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動することで、この切断対象物Ｗが切断される。このとき、プラズマ発生装置１１は、ピアッシングにより切断対象物Ｗの表面Ｗ１の塗装Ｐ１が溶融されて回路が形成され、事前に切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装が除去されることで、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着を抑制することができる。
【００４６】
第１実施形態のプラズマ切断装置では、移動装置１３として、プラズマ発生装置１１を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる第１移動装置３３と、塗装除去装置１２を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる第２移動装置３４とを設け、プラズマ発生装置１１より塗装除去装置１２を先行させて移動する。従って、まず、塗装除去装置１２が第２移動装置３４により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動するときに切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去し、プラズマ発生装置１１が第１移動装置３３により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動するときにプラズマアークＡを発生させて切断対象物Ｗを切断する。そのため、プラズマ発生装置１１と塗装除去装置１２を異なる移動装置３３，３４により移動自在とすることで、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去するタイミングと、プラズマ発生装置１１がプラズマアークＡにより切断対象物Ｗを切断するタイミングとを容易に適正なタイミングに設定することができ、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施されている切断対象物Ｗであっても適正に切断することができる。
【００４７】
第１実施形態のプラズマ切断装置では、塗装除去装置１２により処理された切断対象物Ｗの裏面Ｗ２を撮影する撮影装置４１を設け、撮影装置４１は、第２移動装置３４により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動自在である。従って、撮影装置４１が塗装除去装置１２による切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装除去状態を撮影することから、作業者は、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装除去状態を確認しながら、プラズマ発生装置１１の移動速度などを調整して切断対象物Ｗの切断を実行することができ、作業性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、第１実施形態のプラズマ切断方法にあっては、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２を除去する塗装除去工程と、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら裏面Ｗ２の塗装Ｐ２が除去された切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生工程とを有する。従って、切断対象物Ｗの裏面Ｗ２の塗装Ｐ２が除去された後、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡが発生されることで、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制され、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施されている切断対象物Ｗであっても適正に切断することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態のプラズマ切断装置を表す概略構成図である。
【００５０】
第２実施形態において、図４に示すように、プラズマ切断装置５０は、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２にそれぞれ塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するものであり、プラズマ発生装置１１と、エア噴出装置（気体噴出装置）５１と、移動装置５２と、制御装置１４とを備えている。
【００５１】
プラズマ発生装置１１は、切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）に向けてプラズマアークＡ（図２参照）を発生させるものである。プラズマ発生装置１１は、ノズル２１及び電極２２により構成されるプラズマトーチ２３と、電源部２４と、作動ガス供給装置２５とを備えている。
【００５２】
エア噴出装置５１は、切断対象物Ｗの表面Ｗ１側からプラズマ発生装置１１により切断された切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けてエア（気体）を噴出するものである。エア噴出装置５１は、エア噴出ノズル６１と、エアＧ２を貯留するタンク６２と、タンク６２とエア噴出ノズル６１とを連結するエア供給経路６３と、エア供給経路６３に設けられる開閉弁６４とから構成されている。なお、本発明の気体噴出装置を、エアＧ２を噴出するエア噴出装置としたが、気体はエアに限定されるものではなく、例えば、窒素などの不活性ガスなどであってもよい。また、本発明の気体噴出装置を、エア噴出ノズル６１とタンク６２とエア供給経路６３と開閉弁６４とから構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、エア噴出ノズルとエア供給経路とブロアとから構成してもよい。
【００５３】
そのため、電極２２は、電源部２４から電力が供給されて切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）に向けてプラズマアークＡを発生させることができる。また、開閉弁６４を開放することで、タンク６２のエアＧ２をエア供給経路６３からエア噴出ノズル６１に供給し、このエアＧ２をエア噴出ノズル６１の先端部から切断部Ｃに向けて噴出することができる。
【００５４】
移動装置５２は、プラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させるものである。移動台６５は、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに平行な支持レール６６に沿って移動自在に支持されている。プラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１は、この移動台６５に搭載されている。駆動装置６７は、移動台６５を支持レール６６に沿って移動可能である。この場合、エア噴出装置５１は、プラズマ発生装置１１より切断対象物Ｗの切断方向Ｆの上流側に配置される。つまり、プラズマ発生装置１１の移動に追従するように後方からエア噴出装置５１が移動する構成となっている。
【００５５】
制御装置１４は、プラズマ発生装置１１とエア噴出装置５１と移動装置５２を制御可能となっている。即ち、制御装置１４は、プラズマ発生装置１１における電源部２４を制御して電極２２からのプラズマアークＡの発生及び停止を実行することができると共に、開閉弁３０を開閉制御してノズル２１の先端部からの作動ガスＧ１の噴出及び停止の実行、噴出量の調整を行うことができる。また、制御装置１４は、エア噴出装置５１における
開閉弁６４を開閉制御してエア噴出ノズル６１の先端部からエアＧ２の噴出及び停止の実行、噴出量の調整を行うことができる。更に、制御装置１４は、移動装置５２における駆動装置６７を制御して移動台６５に搭載されたプラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１の移動及び停止の実行、移動速度の調整を実行することができる。
【００５６】
ここで、本実施形態のプラズマ切断装置５０による切断方法について詳細に説明する。図５は、プラズマ切断装置による切断作業を表す概略図、図６は、プラズマ切断装置による切断箇所を表す切断対象物の平面図である。
【００５７】
本実施形態のプラズマ切断方法は、図４及び図６に示すように、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するプラズマ切断方法であって、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生工程と、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら切断対象物Ｗの表面Ｗ１側からプラズマアークＡにより切断された切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けてエアＧ２を噴出するエア噴出工程（気体噴出工程）とを有する。
【００５８】
本実施形態のプラズマ切断装置５０による切断作業において、図４から図７に示すように、切断対象物Ｗは、表面Ｗ１に塗装Ｐ１が施され、裏面Ｗ２に塗装Ｐ２が施されており、図示しない固定装置により所定の位置に固定される。そして、切断対象物Ｗの表面Ｗ１（塗装Ｐ１）側にプラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１を配置する。この状態で、制御装置１４は、プラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１を作動して移動装置５２により切断方向Ｆに移動する。
【００５９】
即ち、制御装置１４は、まず、プラズマ発生装置１１を作動し、電源部２４から電極２２に電力を供給してプラズマアークＡを発生させると共に、開閉弁３０を開放してタンク３８の作動ガスＧ１を作動ガス供給経路２９からノズル２１に供給し、この作動ガスＧ１をノズル２１の先端部からプラズマアークＡの周囲に噴出する。このとき、制御装置１４は、電源部２４から電極２２に対して断続的に高電圧を作用させることで、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に対してピアッシングを行うことで、表面Ｗ１の塗装Ｐ１を溶融して除去する。このピアッシングによりプラズマアークＡを形成するための閉回路が形成される。その後、制御装置１４は、電源部２４から電極２２に対して連続的に電圧を作用させることで、プラズマアークＡが形成される。
【００６０】
また、制御装置１４は、エア噴出装置５１の開閉弁６４を開放してタンク６２のエアＧ２をエア供給経路６３からエア噴出ノズル６１に供給し、このエアＧ２をエア噴出ノズル６１の先端部から切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けて噴出する。
【００６１】
そして、制御装置１４は、移動装置５２を作動し、駆動装置６７により移動台６５に搭載されたプラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１を切断方向Ｆに移動する。すると、プラズマ発生装置１１により形成されたプラズマアークＡは、切断対象物Ｗの表面Ｗ１から裏面Ｗ２側に貫通した状態で、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動し、この切断対象物Ｗに切断部Ｃが形成されて切断される。続いて、エア噴出装置５１のエア噴出ノズル６１から噴出されたエアＧ２が切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けて噴出されることで、プラズマアークＡによる切断対象物Ｗの溶融物が吹き飛ばされ、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制される。
【００６２】
このように第２実施形態のプラズマ切断装置にあっては、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施された切断対象物Ｗを切断するプラズマ切断装置５０であって、切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生装置１１と、切断対象物Ｗの表面Ｗ１側からプラズマ発生装置１１により切断された切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けてエアＧ２を噴出するエア噴出装置５１と、プラズマ発生装置１１及びエア噴出装置５１を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させる移動装置５２とを設けている。
【００６３】
従って、プラズマ発生装置１１とエア噴出装置５１は、移動装置５２により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動するとき、まず、プラズマ発生装置１１が切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させると、ピアッシングにより切断対象物Ｗの表面Ｗ１の塗装Ｐ１が溶融されて回路が形成され、プラズマアークＡは、切断対象物Ｗの表面Ｗ１から裏面Ｗ２側に貫通した状態で、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動することで、この切断対象物Ｗが切断される。次に、エア噴出装置５１が切断対象物Ｗの表面Ｗ１側から切断された切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けてエアＧ２を噴出することで、プラズマアークＡによる切断対象物Ｗの溶融物が吹き飛ばされ、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制される。その結果、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装が施されている切断対象物Ｗであっても適正に切断することができる。
【００６４】
第２実施形態のプラズマ切断装置では、エア噴出装置５１は、移動装置５２により切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動自在である。従って、移動装置５２によりプラズマ発生装置１１と共にエア噴出装置５１を切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動させることで、プラズマアークＡにより溶融した切断部Ｃの溶融物を早期に吹き飛ばすことができ、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着を抑制することができる。
【００６５】
第２実施形態のプラズマ切断装置では、エア噴出装置５１は、プラズマ発生装置１１より切断対象物Ｗの切断方向Ｆの上流側に配置される。従って、エア噴出装置５１は、噴出するエアＧ２により切断対象物Ｗの溶融物を早期に吹き飛ばすことができ、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着を適正に抑制することができる。
【００６６】
また、第２実施形態のプラズマ切断方法にあっては、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら切断対象物Ｗの表面Ｗ１に向けてプラズマアークＡを発生させるプラズマ発生工程と、切断対象物Ｗの切断方向Ｆに沿って移動しながら切断対象物Ｗの表面Ｗ１側からプラズマアークＡにより切断された切断対象物Ｗの切断部Ｃに向けてエアＧ２を噴出する気体噴出工程とを有する。従って、プラズマアークＡにより切断対象物Ｗが切断された後、切断対象物Ｗの表面Ｗ１側から切断部Ｃに向けてエアＧ２が噴出されることで切断対象物Ｗの溶融物が吹き飛ばされることとなり、切断部Ｃの裏面Ｗ２側での再付着が抑制され、表面Ｗ１及び裏面Ｗ２に塗装Ｐ１，Ｐ２が施されている切断対象物Ｗであっても適正に切断することができる。
【００６７】
なお、上述した第１実施形態では、塗装除去装置１２を移動してからプラズマ発生装置１１を移動し、塗装除去装置１２とプラズマ発生装置１１を同期して移動するように制御したが、この制御方法に限定されるものではない。例えば、塗装除去装置１２を移動して切断対象物Ｗの裏面Ｗ２側の全ての塗装Ｐ２を除去した後、プラズマ発生装置１１を移動して切断対象物Ｗを切断するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態にて、プラズマ発生装置１１と塗装除去装置１２とエア噴出装置５１と移動装置１３（５２）とからプラズマ切断装置を構成してもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態では、切断対象物Ｗを平板形状としたが、この形状に限定されるものではなく、湾曲形状であってもよい。また、切断対象物Ｗを円筒形状や多角筒形状であってもよい。なお、筒形状の切断対象物Ｗを切断する場合、プラズマ発生装置１１のプラズマアークＡを外周部側から照射することが好ましい。
【００７０】
また、上述した本発明のプラズマ切断装置は、既設の構造物の解体作業に用いて好適であり、例えば、火力発電プラント、原子力発電プラント、化学プラントなどにて、高所や危険区域などでの解体作業を遠隔で実施することが好ましい。
【符号の説明】
【００７１】
１０，５０  プラズマ切断装置
１１  プラズマ発生装置
１２  塗装除去装置
１３，５２  移動装置
１４  制御装置
２１  ノズル
２２  電極
２３  プラズマトーチ
２４  電源部
２５  作動ガス供給装置
２８  作動ガスタンク
３１  駆動モータ
３２  除去部材
３３  第１移動装置
３４  第２移動装置
４１  撮影装置
５１  エア噴出装置（気体噴出装置）
６１  エア噴出ノズル
６２  エアタンク
Ａ  プラズマアーク
Ｆ  切断方向
Ｇ１  作動ガス
Ｇ２  エア
Ｐ１，Ｐ２  塗装
Ｗ１  表面
Ｗ２  裏面
【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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