(57)【要約】【課題】水プラズマ切断に伴って発生し水槽に落下したノロやスクラップを常時搬出し、且つ水槽に収容された水を循環し、表層に浮遊する粉塵を軽減させる。【解決手段】水槽Ａの内部に被切断材を載置する載置部１を設け、該載置部１の下方に傾斜面３を構成すると共に、最下部に上方が開放されたケーシング１１ａを配置し、該ケーシング１１ａの内部に搬送部材１２を設ける。水槽Ａの水を循環する循環ポンプ１５と濾過装置１６を設ける。表層水を吸引する吸引ポンプ２０と濾過装置と、表層水を吸引ポンプ方向に付勢する付勢手段２１，２２を設ける。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、載置部の下方に傾斜面を構成し、該傾斜面の最下部に上方が開放されたケーシングを載置台に沿って配置すると共に該ケーシングの内部に無限搬送部材を設けたことを特徴とする切断定盤。
【請求項２】
水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、水槽に収容された水を循環する循環装置と、水の循環経路内に設けた濾過装置とを有することを特徴とする切断定盤。
【請求項３】
水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、水槽に収容された水の水面から水を吸引する吸引ポンプと、前記吸引ポンプによって吸引された水を濾過する濾過装置と、水槽に収容された水に於ける表層の水を吸引ポンプ方向に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする切断定盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切断定盤に関し、特に水プラズマ切断法を実施する際に有利な切断定盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ切断法の一つとして、プラズマトーチから噴射されたプラズマアークに沿って水を噴射する水プラズマ切断法が実施されている。この切断法を実施する場合、噴射された水の汚れの処理が問題となる。このため、プラズマトーチを搭載した台車が走行するレールの間に水槽を設置すると共に該水槽の内部に被切断材を載置する定盤を構成し、切断時間の増加に伴って増加する水槽内の水の汚れを排除し得るように構成するのが一般的である。
【０００３】
また水プラズマ切断法では、被切断材を水没させた状態で切断を行うため、定盤に被切断材を供給し、或いは離脱させる作業を実施する際に、水槽に収容されている水が作業に支障を与えることがある。このため、水槽にポンプを接続して、前記作業時に、及び定盤に載置された被切断材の板厚に応じて水位を調整し得るように構成されている。
【０００４】
水プラズマ切断法によって被切断材を切断したとき、該被切断材から発生したノロや小さいスクラップが定盤から落下して水槽の底部に堆積し、且つ水に汚れが発生する。このため、一定期間経過する毎に、切断装置の稼働を停止して水槽内の水を廃棄し、底部に堆積したノロやスクラップを排除する作業を行うのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く構成された水プラズマ切断法を実施する切断装置では、被切断材に対する切断に伴って発生するノロやスクラップが水槽の内部に堆積するため、定期的に清掃して堆積したノロやスクラップを排除する作業を行う必要がある。しかし、この作業は定盤を設置した水槽内という狭い場所で行うこととなり、作業性が悪く、効率の悪い作業となる。
【０００６】
また水槽に収容された水も経時的に汚れが生じるため、水槽の清掃と同時に全て排出して新たな水と交換するが、水槽の容量と略等しい水を一度に交換するための時間や作業も容易ではない。
【０００７】
更に、被切断材を切断する際に発生した粉塵が水の表層に浮遊し、この粉塵が切断された製品の裏面に付着するという問題が生じる。製品に付着した粉塵により表裏面が汚され、製品価値が低下するのみならず、次工程に於ける溶接等の作業性にも支障を与える虞があるため、切断が終了して製品を水槽から離脱させた後、この製品の裏面を水洗いすることが行われ、作業性と効率を劣化させる原因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、切断に伴って発生し水槽に落下したノロやスクラップを搬出することが出来、且つ水槽に収容された水を頻繁に交換する必要がなく、更に、表層に浮遊する粉塵を軽減させることが出来る切断定盤を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る切断定盤は、水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、載置部の下方に傾斜面を構成し、該傾斜面の最下部に上方が開放されたケーシングを載置台に沿って配置すると共に該ケーシングの内部に無限搬送部材を設けたものである。
【００１０】
上記切断定盤では、被切断材を載置する載置部の下方に傾斜面が形成されているため、切断に伴って発生し水槽に落下したノロやスクラップは傾斜面に沿って下方に滑り落ちる。そして傾斜面の最下部に上方を開放したケーシングの内部に設けた無限搬送部材によって搬送され、水槽の外部に排出することが出来る。
【００１１】
本発明に係る他の切断定盤は、水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、水槽に収容された水を循環する循環装置と、水の循環経路内に設けた濾過装置とを有して構成されるものである。
【００１２】
上記切断定盤では、水槽に収容された水を循環装置によって循環しつつ、循環経路内に設けた濾過装置によって濾過することで、水中に浮遊している粒子を濾過することが出来る。このため、水槽に収容された水を粒子による汚れを除去して清浄な状態に保持することが出来る。
【００１３】
更に、他の切断定盤は、水槽の内部に被切断材を載置する載置部を設けると共に水位を調整し得るように構成した切断定盤であって、水槽に収容された水の水面から水を吸引する吸引ポンプと、前記吸引ポンプによって吸引された水を濾過する濾過装置と、水槽に収容された水に於ける表層の水を吸引ポンプ方向に付勢する付勢手段とを有して構成されるものである。
【００１４】
上記切断定盤では、水槽に収容された水を表層から吸引して濾過することで、被切断材の切断に伴って発生し、表層に浮遊している粉塵を除去することが出来る。このため、製品の裏面に粉塵が付着することがなく、切断終了後、製品を水洗いする必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、上記切断定盤の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は本実施例に係る切断定盤の全体構成を説明する図である。図２は水槽内の水の水位を調整する構造を説明する図である。図３は水槽内に設けたコンベアの構成を説明する図である。図４は水槽内の水を循環すると共に表層の水を循環して濾過する構造を説明する図である。
【００１６】
図に於いて、本実施例に係る切断定盤は、図示しない切断装置を走行させる一対のレールＥの間に設置された水槽Ａと、水槽Ａの内部に設けた無限搬送部材となるコンベアＢと、水槽Ａに収容された水を循環し濾過する循環機構Ｃと、水槽Ａに収容された水のうち表層の水を吸引して濾過，循環する表層水濾過機構Ｄと、を有して構成されている。
【００１７】
上記切断定盤では、水槽Ａの内部に設置した載置部１に図示しない被切断材を載置し、且つレールＥに搭載された切断装置を走行させつつ、水プラズマ切断トーチを作動させることで被切断材を所望の形状に切断したときに発生するノロやスクラップをコンベアＢを作動させて排出し、或いは切断に伴って発生するノロや粉塵による水の汚れを循環機構Ｃによって濾過循環し、更に、表層に浮遊する粉塵を表層水濾過機構Ｄによって濾過循環し得るように構成されている。
【００１８】
従って、水槽Ａの内部の清掃を極力人手によることなく、且つ清掃の頻度を少なくして作業性を向上させると共に切断装置の稼働率を向上させることが可能である。
【００１９】
図２に示すように、水槽Ａは、予め設定された被切断材の長さ，幅に応じた寸法を有する槽２を有している。槽２は、上面が開放された外槽２ａと、槽２の外側面と傾斜面３によって閉鎖された内槽２ｂとに分割されている。内槽２ｂには、空気配管４ａを介して高圧空気が供給され、空気配管４ｂによって排気し得るように構成されている。
【００２０】
従って、空気配管４ａから内槽２ｂに高圧空気を供給すると、内槽２ｂに収容されている水が図示しない穴から外槽２ａに押し出され、該外槽２ａの水位を上昇させる。また空気配管４ｂによって内槽２ｂの排気を行うと、外槽２ａにある水が内槽２ｂに収容され、外槽２ａの水位が下降する。即ち、内槽２ｂに対する高圧空気の供給，排気によって外槽２ａの水位を昇降させることが可能である。
【００２１】
水槽Ａの内部には載置部１が構成されている。この載置部１は、複数の差し板１ａを略等しい間隔を持って直立させて構成されており、差し板１ａの上部に被切断材を載置して支持し得るように構成されている。特に、載置部１は槽２に形成された傾斜面３の上部に構成され（先ず載置部１の寸法が設定され、この寸法に対応して傾斜面３が設定される）ており、載置部１に載置された被切断材から発生して落下したノロやスクラップは傾斜面３に沿って滑り落ちるように形成されている。
【００２２】
傾斜面３の最下部位には凹部５が形成されており、該凹部５にコンベアＢが配置される。
【００２３】
コンベアＢは、図３に示すように、閉ループ状に配置されたパイプ状のケーシング１１と、該ケーシング１１の内部に移動可能に配置した搬送部材１２と、該搬送部材１２を駆動する駆動部材１３とを有して構成されている。そして、ケーシング１１の一部が水槽Ａに於ける傾斜面３の最下部位に形成された凹部５に配置されると共に上方が開放された開放ケーシング部１１ａとして形成され、傾斜面３に沿って滑り落ちることで開放ケーシング部１１ａに供給されたノロやスクラップを搬送部材１２によって搬送し、水槽Ａの外部に排出し得るように構成されている。
【００２４】
このため、ケーシング１１には、槽２の一方側の端部の近傍に折り返し部１１ｂが形成され、且つ他方の端部側には槽２の上部を経て外部に至る傾斜部１１ｃが形成されている。また傾斜部１１ｃの上端部位に開口部１１ｄが形成され、該開口部１１ｄから搬送されたノロやスクラップが排出される。更に、開放ケーシング部１１ａの上方にパイプ状の戻りケーシング部１１ｅが形成されることで、閉ループ状のケーシング１１が形成されており、該ケーシング１１が搬送部材１２の移送経路を規定すると共に案内する案内部材としての機能を発揮している。
【００２５】
搬送部材１２は、開放ケーシング部１１ａに落ち込んだノロやスクラップを搬送し得る構造であれば良く、構成を限定するものではない。しかし、被切断材に対する切断に伴って発生するノロやスクラップを円滑に搬送すると共にメンテナンス性の良好な構造であることが好ましい。
【００２６】
本実施例では、搬送部材１２としてケーシング１１の内部に配置された１本のチェン１２ａに、略一定のピッチで複数の円板状の搬送板１２ｂを取り付けたものを利用している。特に搬送板１２ｂをケーシング１１の内径に応じた形状と寸法を持って形成することで、開放ケーシング部１１ａを移送される間、該搬送板１２ｂによって開放ケーシング部１１ａの内部を底部から開放部にわたって略全面を掻き取るようにして落下したノロやスクラップを搬送することが可能である。
【００２７】
駆動部材１３は、モーター１３ａと、該モーター１３ａによって駆動されるチェンプーリ１３ｂとを有して構成されており、モーター１３ａによってチェンプーリ１３ｂを駆動することで、該チェンプーリ１３ｂに係合したチェン１２ａを移送することが可能である。
【００２８】
上記の如く構成されたコンベアＢでは、モーター１３ａによって搬送部材１２を移送し、該搬送部材１２が開放ケーシング部１１ａを移送されている間に、傾斜面３に沿ってノロやスクラップが上方から落下してきたとき、これらのノロやスクラップを搬送板１２ｂによって掻き取るようにして搬送することが可能である。
【００２９】
特に、ノロやスクラップと同時に水を搬送した場合であっても、搬送部材１２がケーシング１１の傾斜部１１ｃを移送される間に、水はケーシング１１に於ける傾斜部１１ｃと搬送板１２ｂの間の隙間から漏れて水槽Ａに戻る。このため、搬送板１２ｂが開口部１１ｄに到達したとき、開口部１１ｄから略ノロやスクラップのみを排出することが可能となる。
【００３０】
水槽Ａに収容された水を循環し濾過する循環機構Ｃ、及び水槽Ａに収容された水のうち表層の水を吸引して濾過，循環する表層水濾過機構Ｄは、図４に示すように構成されている。
【００３１】
先ず、循環機構Ｃの構成について説明する。循環機構Ｃは、水槽Ａの内部にある汚れた水を吸引して濾過し、濾過した後の水を水槽Ａに循環させる機能を有するものであり、水槽Ａに収容された水を清浄な状態に保持し得るようにしたものである。
【００３２】
このため、循環機構Ｃは、循環ポンプ１５と、濾過タンク１６と、水槽Ａ，循環ポンプ１５，濾過タンク１６を接続する配管１７とを有して構成されている。配管１７の上流側配管１７ａは水槽Ａの底部近傍と循環ポンプ１５を接続しており、循環ポンプ１５と濾過タンク１６は配管１７ｂで接続され、更に、濾過タンク１６に設けた流出口１６ｄと水槽Ａが配管１７ｃで接続されている。
【００３３】
濾過タンク１６は、配管１７ｂから吐出された水が静的な状態で流通する過程で混合物を沈殿させて濾過し得るように構成されており、内部には長い流路を構成するための堰板１６ａと、給水配管１９から新たな水を供給したときに水位を検出して新たな水の供給を停止させるボールタップ１６ｂが設けられている。
【００３４】
上記の如く構成された濾過機構Ｃでは、水槽Ａ内の水に切断の際に発生した粉塵を含む汚物が浮遊していた場合、循環ポンプ１５を駆動することで水槽Ａ内の水を底部近傍から吸引して濾過タンク１６内に吐出すると、吐出された水は濾過タンク１６内を堰板１６ａに規制されて遅い流速で流通し、この流通過程で浮遊していた汚物等が沈殿して配管１６ｃの周囲に沈殿する。濾過タンク１６内の水位が流出口１６ｄに到達すると、濾過タンク１６内の水は流出口１６ｄから配管１７ｃを経て水槽Ａに戻ることで水の循環が行われる。
【００３５】
また濾過タンク１６の下方には、沈殿したヘドロ状の沈殿物を排出するための配管１６ｃが配置されており、この配管１６ｃと排水ポンプ１８ａが排水配管１８ｂによって接続されている。このため、排水ポンプ１８ａを駆動して濾過タンク１６内を排水しつつ、必要に応じて新たな水を供給することで、濾過タンク１６の底部に沈殿した濾過沈殿物を排出することが可能である。
【００３６】
次に、表層水濾過機構Ｄの構成について説明する。この表層水濾過機構Ｄは、被切断材に対する切断に伴って発生する粉塵であって水槽Ａに収容された水の表面或いは表面に近い層（表層）に浮遊している粉塵を水と共に吸引して濾過する機能を有するものである。このように表層に浮遊している粉塵を除去することによって、被切断材の裏面に粉塵が付着することを防止することが可能となり、切断後の製品を水洗いする作業が不要となる。
【００３７】
このため、表層水濾過機構Ｄは、表層水吸引濾過ポンプ２０と、水槽Ａの表層の水を表層水吸引ポンプ２０方向に付勢する付勢手段となるプッシュエア手段２１とシャワー手段２２（図１，２参照）とを有しており、該表層水濾過ポンプ２０と濾過タンク１６を配管２３によって接続して構成されている。
【００３８】
表層水濾過ポンプ２０は、ジャバラ状の吸引管２０ａと、濾過部２０ｂとを有して構成されており、吸引管２０ａは水槽Ａに於ける水位の昇降に伴って上端の吸引口が昇降し得るように構成され、これにより、空気を吸引することなく常に水槽Ａの表層水を吸引し得るように構成されている。また濾過部２０ｂには予め設定されたメッシュの濾過フィルターが配置されており、該濾過フィルターによって表層水に浮遊している粉塵を濾過することが可能である。
【００３９】
プッシュエア手段２１は、水槽Ａに於けるレールＥと並行な方向に配置されたエア配管２１ａによって構成されており、該エア配管２１ａに所定のピッチで多数の孔を形成することで、エア供給配管４ｃから供給された高圧空気を、載置台１の差し板１ａに沿った方向に噴射することで、差し板１ａの間にある水を該差し板１ａに沿って流通させることが可能である。
【００４０】
シャワー手段２２はレールＥに並行に配置された水配管２２ａと、該水配管２２ａに所定の間隔で取り付けたシャワーバルブ２２ｂとを有して構成され、シャワーバルブ２２ｂから水を噴射することで、水槽Ａの側壁と載置台１の差し板１ａとの間の水路にある水を表層水濾過ポンプ２０方向に流通させることが可能である。
【００４１】
従って、プッシュエア手段２１とシャワー手段２２を同時に作動させることによって、水槽Ａの表層に、プッシュエア手段２１側からシャワー手段２２に向けた差し板１ａに沿った水流を形成すると共に、シャワー手段２２によってレールＥに沿って表層水濾過ポンプ２０側に向けた水流を形成することが可能であり、これにより、水槽Ａの表層の水を表層水濾過ポンプ２０に向けて強制的に流すことが可能となり、より効率良く、表層に浮遊する粉塵を濾過することが可能となる。
【００４２】
本実施例では、水槽Ａの表層の水を表層水吸引ポンプ２０方向に付勢する付勢手段として、プッシュエア手段２１とシャワー手段２２を設けたが、この構成に限定するものではなく、プッシュエア手段とシャワー手段の配置位置を変更しても良く、また両方ともプッシュエア手段として、或いは両方ともシャワー手段として構成しても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る切断定盤では、被切断材の切断に伴って発生したノロやスクラップは水槽に落下して冷却され、載置台の下方に形成された傾斜面に沿って滑り落ち、該傾斜面の最下部に設けた開放ケーシング部に落ち込んでコンベアの搬送板によって搬送されて外部に排出される。
【００４４】
このため、常に水槽に落下したノロやスクラップを排出することが出来、水槽内の清掃間隔を大幅に延長することが出来る。特に、数日毎に作業を停止して水槽内の清掃を行う必要がないため、切断装置の稼働率を向上させることが出来、且つ作業性を向上させることが出来る。
【００４５】
また水槽に収容された水を循環装置によって循環すると共に濾過することによって、水中に浮遊している被切断材の金属粒子やノロの微粒子等を濾過することが出来る。このため、水槽に収容された水の汚れを除去して清浄な状態に保持することが出来る。
【００４６】
また水槽に収容された水を表層から吸引して濾過することで、被切断材の切断に伴って発生し、表層に浮遊している粉塵を除去することが出来る。このため、製品の裏面に粉塵が付着することがなく、切断終了後、製品を水洗いする必要がない。
【００４７】
特に、水槽に収容された水に於ける表層の水を吸引ポンプ方向に付勢する付勢手段を設けることで、水槽内に存在する載置台の差し板が表層の水の流れを阻害するような場合であっても、この水を差し板に沿った流れを形成すると共にレールに沿った流れを形成して効率良く表層水を吸引することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る切断定盤の全体構成を説明する図である。
【図２】水槽内の水の水位を調整する構造を説明する図である。
【図３】水槽内に設けたコンベアの構成を説明する図である。
【図４】水槽内の水を循環すると共に表層の水を循環して濾過する構造を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ　　　　　　　　　　　　水槽
Ｂ　　　　　　　　　　　　コンベア
Ｃ　　　　　　　　　　　　循環機構
Ｄ　　　　　　　　　　　　表層水濾過機構
Ｅ　　　　　　　　　　　　レール
１　　　　　　　　　　　　載置部
１ａ　　　　　　　　　　　差し板
２　　　　　　　　　　　　槽
２ａ　　　　　　　　　　　外槽
２ｂ　　　　　　　　　　　内槽
４，４ａ〜４ｃ　　　　　　空気配管
５　　　　　　　　　　　　凹部
１１　　　　　　　　　　　ケーシング
１１ａ　　　　　　　　　　開放ケーシング部
１１ｂ　　　　　　　　　　折り返し部
１１ｃ　　　　　　　　　　傾斜部
１１ｄ　　　　　　　　　　開口部
１１ｅ　　　　　　　　　　戻りケーシング部
１２　　　　　　　　　　　搬送部材
１２ａ　　　　　　　　　　チェン
１２ｂ　　　　　　　　　　搬送板
１３　　　　　　　　　　　駆動部材
１３ａ　　　　　　　　　　モーター
１３ｂ　　　　　　　　　　チェンプーリ
１５　　　　　　　　　　　循環ポンプ
１６　　　　　　　　　　　濾過タンク
１６ａ　　　　　　　　　　堰板
１６ｂ　　　　　　　　　　ボールタップ
１６ｃ　　　　　　　　　　配管
１６ｄ　　　　　　　　　　流出口
１７　　　　　　　　　　　配管
１７ａ　　　　　　　　　　上流側配管
１７ｂ，１７ｃ　　　　　　配管
１８ａ　　　　　　　　　　排水ポンプ
１８ｂ　　　　　　　　　　排水配管
１９　　　　　　　　　　　給水配管
２０　　　　　　　　　　　表層水吸引濾過ポンプ
２０ａ　　　　　　　　　　吸引管
２０ｂ　　　　　　　　　　濾過部
２１　　　　　　　　　　　プッシュエア手段
２１ａ　　　　　　　　　　エア配管
２２　　　　　　　　　　　シャワー手段
２２ａ　　　　　　　　　　水配管
２２ｂ　　　　　　　　　　シャワーバルブ
２３　　　　　　　　　　　配管
【図１】
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【図２】
2004074195.tif 000004
【図３】
2004074195.tif 000005
【図４】
2004074195.tif 000006