(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝型鋼のレーザ切断加工方法であって、
（ａ）溝型鋼における一方のフランジと他方のフランジとの間に配置されて両フランジの対向した内面の対向を遮断する押え治具を、前記両フランジから離隔した状態に、溝型鋼における溝内に配置する工程、
（ｂ）前記溝型鋼における両フランジの外側面及びウエブの外側面を、レーザ切断加工機に備えた回転自在なチャック装置における爪部材によって押圧固定すると共に前記押え治具を前記チャック装置における別個の爪部材によって押圧固定する工程、
（ｃ）レーザ切断加工機に備えたレーザ加工ヘッドに対して、前記チャック装置を回転すると共に、溝型鋼の長手方向へ前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動してレーザ切断加工を行う工程、
を備えていることを特徴とする溝型鋼のレーザ切断加工方法。
【請求項２】
溝型鋼における溝内に配置する押え治具であって、当該押え治具は、長手方向の両側にフランジを備えた構成であり、溝型鋼における両フランジの対向した内側面の対向を遮断する対向遮断部を備えると共に溝型鋼におけるウエブ内面に接触する接触部を、押え治具における両側のフランジに備え、かつレーザ切断加工機に備えたチャック装置における爪部材によって押圧される被押圧部を、押え治具に備えていることを特徴とする押え治具。
【請求項３】
請求項２に記載の押え治具において、当該押え治具は断面形状がＣ形状であって、前記ウエブ内面に接触する接触部は先鋭に形成してあることを特徴とする押え治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝型鋼のレーザ切断加工方法及び同加工方法に使用する押え治具に係り、さらに詳細には、レーザ加工機に回転自在に備えたチャック装置（４爪スクロールチャック）によって溝型鋼を４方向から挟持固定してレーザ切断加工を行う方法及び４爪スクロールチャックによって溝型鋼を挟持固定する際の押え治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプ材をレーザ切断加工する場合、レーザ切断加工機に備えた回転自在なチャック装置によってパイプ材を挟持固定している。上記パイプ材が丸パイプの場合には、前記チャック装置としては、３爪スクロールチャックや４爪スクロールチャックが使用可能である。しかし、スクロールチャックによって溝型鋼を挟持固定することは難しいものである。そこで、従来は、特許文献１に記載のごときチャック装置が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５４６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載のチャック装置は、特許文献１の図４に示されているように、互に接近離反する方向へ移動自在な一対のクランプジョーを備えたクランプユニットを２個備え、各クランプユニットにおける各クランプジョーは直交する方向に移動する構成である。すなわち、前記各クランプユニットは、互に平行な垂直面に配置されているものである。したがって、例えば溝型鋼をクランプする際のクランプ代が大きくなる、という問題がある。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のチャック装置によって溝型鋼をクランプし、レーザ切断加工を行うと、次のごとき問題がある。すなわち、図１（Ａ）に示すように、溝型鋼１を長手方向の軸心回りに回転し、レーザ切断加工機に備えたレーザ加工ヘッド３からレーザ光を照射してレーザ切断加工を行う際、一方のフランジＦ１のレーザ切断加工時に生じたスパッタＳが他方のフランジＦ２の内側面に付着することがある。
【０００６】
そして、溝型鋼１を、図１（Ａ）に示す矢印Ａ方向に回転し、ウエブＷＥのレーザ切断加工を行った後、他方のフランジＦ２のレーザ切断加工を行うときには、図１（Ｂ）に示すように、他方のフランジＦ２の内側面にスパッタＳが付着していることにより、切断不良を生じることがある。
【０００７】
また、チャック装置として４爪が同期連動する４爪スクロールチャックを使用した場合、図１（Ｃ）に示すように、４爪スクロールチャックにおける爪Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、溝型鋼１におけるフランジＦ１、ウエブＷＥ、フランジＦ２を押圧することになる。しかし、爪Ｔ４は、溝型鋼１における溝と対向することになるので、４爪スクロールチャックによっては溝型鋼１を挟持固定することはできないものである。そこで、爪Ｔ２，Ｔ４をウエブＷＥに対応した構成とすることもある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、溝型鋼のレーザ切断加工方法であって、
（ａ）溝型鋼における一方のフランジと他方のフランジとの間に配置されて両フランジの対向した内面の対向を遮断する押え治具を、前記両フランジから離隔した状態に、溝型鋼における溝内に配置する工程、
（ｂ）前記溝型鋼における両フランジの外側面及びウエブの外側面を、レーザ切断加工機に備えた回転自在なチャック装置における爪部材によって押圧固定すると共に前記押え治具を前記チャック装置における別個の爪部材によって押圧固定する工程、
（ｃ）レーザ切断加工機に備えたレーザ加工ヘッドに対して、前記チャック装置を回転すると共に、溝型鋼の長手方向へ前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動してレーザ切断加工を行う工程、
を備えている。
【０００９】
また、溝型鋼における溝内に配置する押え治具であって、当該押え治具は、長手方向の両側にフランジを備えた構成であり、溝型鋼における両フランジの対向した内側面の対向を遮断する対向遮断部を備えると共に溝型鋼におけるウエブ内面に接触する接触部を、押え治具における両側のフランジに備え、かつレーザ切断加工機に備えたチャック装置における爪部材によって押圧される被押圧部を、押え治具に備えている。
【００１０】
また、前記押え治具において、当該押え治具は断面形状がＣ形状であって、前記ウエブ内面に接触する接触部は先鋭に形成してあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、４爪スクロールチャックを用いて溝型鋼をクランプすることができると共に、フランジの内側面にスパッタが付着することを防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】溝型鋼をレーザ切断加工する際の問題点を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る押え治具の構成を示す斜視説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る押え治具の構成を示す斜視説明図である。
【図４】溝型鋼における溝内に押え治具を配置した状態を示す斜視説明図である。
【図５】溝型鋼の溝内に押え治具を配置し、４爪スクロールチャックによってクランプする場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る押え治具について詳細に説明する。図２，３に示すように、本発明の実施形態に係る押え治具５は板状のワークＷの長手方向の両側を折曲げることにより、フランジＦを備えた構成であって、断面形状は大略Ｃ形状に構成してある。より詳細には、前記フランジＦには三角形状の複数のワーク押圧部９が長手方向に適宜間隔に備えられている。そして、前記ワーク押圧部９の先端部（頂部）７は、図４，５に示すように、溝型鋼１の溝内に配置したときに、ウエブＷＥの内側面に当接（接触）する接触部を構成するものであって先鋭に形成してある。
【００１４】
前記押え治具５においての幅方向の中央部１１は、前記チャック装置における前記爪Ｔ４によって押圧される被押圧部を構成するものである。また前記中央部１１には、押え治具５の長手方向に適宜間隔に適宜形状の穴１３が形成してある。
【００１５】
上記構成の押え治具５は、板状のワークＷにおける長手方向の両側に前記ワーク押え部９のレーザ切断加工を行うと共に中央部１１に穴１３のレーザ切断加工を行った後に、プレスブレーキによって折曲げ加工を行って、フランジＦを形成すると共に、大略Ｃ形状の断面に形成してある。この際、押え治具５において、フランジＦ及びワーク押え部９を含んだ突出長、すなわち前記中央部１１からワーク押え部９の先端部７までの突出長（突出高さ）は、図５に示すように、レーザ切断加工対象となる溝型鋼１におけるウエブＷＥの内側面からフランジＦ１，Ｆ２の先端部までの寸法にほぼ等しく設定してある。したがって、溝型鋼１の大きさに対応して押え治具５を容易に作成することができるものである。
【００１６】
前記構成において、溝型鋼１における溝内に前記押え治具５を配置して、レーザ切断加工を行うには、次のように行うものである。すなわち、レーザ切断加工機（図示省略）において回転自在な４爪スクロールチャック（図示省略）内に、溝型鋼１における溝を上向きにして水平に配置する。そして、上記溝型鋼１における溝内に、押え治具５におけるワーク押え部９の接触部である先鋭な先端部７がウエブＷＥの内側面に当接（接触）するように配置する。
【００１７】
その後、４爪スクロールチャックによって溝型鋼１を把持すると、図５に示すように、４爪スクロールチャックにおける爪Ｔ１はフランジＦ１の外側面に当接し、爪Ｔ２はウエブＷＥの外側面に当接する。また爪Ｔ３はフランジＦ２の外側面に当接する。そして、爪Ｔ４は、押え治具５における中央部１１に当接することになる。したがって、溝型鋼１及び押え治具５は、４爪スクロールチャックによってクランプされ、一体的に挟持固定されることになる。この際、押え治具５は一方のフランジＦ１と他方のフランジＦ２との間に配置されているので、フランジＦ１，Ｆ２の対向した内側面の対向を遮断するものであり、押え治具５は、対向遮断部を構成するものである。
【００１８】
上述のように、４爪スクロールチャックによって押え治具５と溝型鋼１とを一体的に挟持固定した後、４爪スクロールチャックを回転すると共に、レーザ加工ヘッド３を長手方向に移動位置決めしつつ、溝型鋼１に対してレーザ光を照射することにより、溝型鋼１のレーザ切断加工が行われるものである。上述のように、溝型鋼１のレーザ切断加工を行うとき、一方の前記フランジＦ１のレーザ切断加工時には、溝型鋼１における溝内にスパッタが飛散するものである。
【００１９】
しかし、前述したように、対向遮断部を構成する押え治具５が前記溝内に配置してあることにより、溝内に飛散した前記スパッタは押え治具５によって受け取られることになる。したがって、一方のフランジＦ１のレーザ切断加工時に生じたスパッタが、他方のフランジＦ２の内側面に付着することが防止できるものである。したがって、前述したごとき問題を解消し得るものである。
【００２０】
ところで、溝型鋼１のレーザ切断加工時には、押え治具５におけるワーク押圧部９の先端部７が溝型鋼１におけるウエブＷＥの内側面に当接（接触）した当接位置をレーザ切断加工することがある。この際、先端部７が先鋭に形成されていることにより、上記レーザ切断加工時に、前記先端部７が溶融除去されることになる。したがって、押え治具５がウエブＷＥの内側面に溶着されるようなことはないものである。
【００２１】
ところで、前記実施形態においては、押え治具５における両側のワーク押圧部９は対向して配置してある。しかし、両側のワーク押圧部９は千鳥足状に配置してもよいものである。なお、押え治具５と爪Ｔ４との間に適宜の板材などの介在物を介在することも可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  溝型鋼
３  レーザ加工ヘッド
５  押え治具
７  先端部（頂部）
９  ワーク押圧部
１１  中央部（被押圧部）
１３  穴
【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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