(57)【要約】【課題】ガス溶断後、金属ワークを移動することなく、溶断スリットから溶融付着物が良好に除去された製品を形成する。【解決手段】金属ワーク２の表面上を走行する走行体７の基準位置にトーチ１０を設置し、その基準位置を走行制御点として走行体７を駆動することによって、トーチ１０を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチ１０の火炎によって金属ワーク２を溶断する。その後、走行体７の基準位置に対して、トーチ１０に代えて除去手段１１を配置し、走行体７を再度駆動することによって、除去手段１１を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って走行させると共に、該除去手段１１を駆動回転することにより溶断スリットの縁に膨隆した溶融付着物を除去する構成である。【選択図】図１
2007125567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワークの表面上を走行する走行体の基準位置にトーチを設置し、前記基準位置を走行制御点として前記走行体を駆動することによって、トーチを金属ワークの溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチの火炎によって金属ワークに溶断スリットを形成すると共に、該溶断スリットの縁から金属ワークの表面に膨隆する溶融付着物を生成しながら、金属ワークを溶断する溶断工程と、
前記走行体の基準位置に対して、前記トーチに代えて除去手段を配置する準備工程と、
前記基準位置を走行制御点として前記走行体を再度駆動することによって、前記除去手段を金属ワークの前記溶断予定ライン上に沿って走行させると共に、該除去手段を駆動回転することにより前記溶断スリットの縁に膨隆した溶融付着物を除去する除去工程とを備えることを特徴とする金属ワーク溶断方法。
【請求項２】
前記除去工程における前記除去手段の走行速度は、前記溶断工程におけるトーチの走行速度と同一であることを特徴とする請求項１記載の金属ワーク溶断方法。
【請求項３】
前記除去工程における前記除去手段の走行制御は、前記溶断工程におけるトーチの走行制御と同一のプログラムに基づいて実行されることを特徴とする請求項１記載の金属ワーク溶断方法。
【請求項４】
金属ワークを載置するベッドと、該ベッドに載置された金属ワークの表面上を走行する走行体と、該走行体の基準位置を走行制御点として前記走行体を駆動制御する制御手段と、前記走行体の基準位置に選択的に設置されるトーチ及び除去手段とを備え、
前記走行体の基準位置に前記トーチを設置した状態で、前記制御手段が前記走行体を駆動することによって、トーチを金属ワークの溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチの火炎によって金属ワークに溶断スリットを形成すると共に、該溶断スリットの縁から金属ワークの表面に膨隆する溶融付着物を生成しながら、金属ワークを溶断し、
前記走行体の基準位置に対して、前記トーチに代えて前記除去手段を設置した状態で、前記制御手段が前記走行体を再度駆動することによって、前記除去手段を金属ワークの前記溶断予定ライン上に沿って走行させると共に、該除去手段を駆動回転することにより前記溶断スリットの縁に膨隆した溶融付着物を除去するように構成したことを特徴とする金属ワーク溶断装置。
【請求項５】
前記除去手段は金属ワークの表面に膨隆した溶融付着物を除去する回転除去部と、該回転除去部の底部の回転中心から下方に延設され前記溶断スリットに進入するパイロット部とを有し、前記除去手段が金属ワークの溶断予定ライン上を走行する際、前記パイロット部が前記溶断スリットに沿うように前記除去手段を案内することを特徴とする請求項４記載の金属ワーク溶断装置。
【請求項６】
前記パイロット部の側面には前記溶断スリットの側面に付着した溶融付着物を除去する除去部材を設けたことを特徴とする請求項５記載の金属ワーク溶断装置。
【請求項７】
前記除去手段は、金属ワークの表面に膨隆した溶融付着物を除去する回転除去部と、前記回転除去部を回転駆動する駆動源と、該駆動源と回転除去部との間に設けられ前記回転除去部を金属ワークの表面に向けて付勢するスプリングとを備えることを特徴とする請求項４記載の金属ワーク溶断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板等の金属ワークをガス溶断する溶断装置に関し、特に溶断時に金属ワークの表面に膨隆して形成される溶融付着物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス溶断は、トーチ先端のノズル（火口）から高温の火炎を噴出して鋼板等の金属ワークを発火温度まで加熱させ、更にその加熱部分に高純度の酸素ガスを吹き付けて金属ワークを燃焼させ、その熱で金属ワークを溶融させると共に、トーチを金属ワーク表面の溶断予定ラインに沿って移動させることで、スリット状に金属素材を除去していき、最終的に金属ワークを所定形状に溶断する。
【０００３】
このガス溶断の特徴は、エネルギーの供給が外部からではなく、切断される鋼板の燃焼によって供給されることであり、レーザ切断等の他の切断手法と比較すると、外部からエネルギーを供給しにくい厚い鋼板の切断にも適用し得るという利点がある。即ち、レーザ切断の場合には切断可能な鋼板厚みは１〜２５ｍｍ程度であるが、ガス溶断の場合にはそれ以上の厚み（例えば、２５〜１００ｍｍ程度）であっても溶断可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のガス溶断は、金属ワークに形成される溶断スリットの縁の表面側に溶融付着物（所謂ノロ若しくはバリ）が膨隆した状態で付着する。図１０は従来のガス溶断を示す概念図である。図１０（ａ）に示す如く、トーチ１０の下端のノズル１３から火炎２４を噴出して金属ワーク２を溶断すると、溶融金属や燃焼生成物は主に金属ワーク２の下方に吹き飛ばされるが、溶断スリットの端部で生ずる溶融金属等は吹き飛ばされず、金属ワーク２の表面側で再固着して溶融付着物２７を形成する。そして金属ワーク２の厚みが増す程、溶断時にはトーチ１０の移動速度を低下させなければならないが、その場合、溶断スリットの近辺で発生する溶融金属等が増加することから、溶断スリットの縁の表面側に付着する溶融付着物２７の大きさは金属ワーク２の厚みに比例する。またトーチ１０を溶断予定ラインに沿って金属ワーク２の表面上を走行させていくと、図１０（ｂ）に示す如く、金属ワーク２の溶断スリットに沿って連続的に溶融付着物２７が形成されることになる。
【０００６】
そこで従来は、ガス溶断装置によって金属ワークを溶断した後、製品（溶断された金属ワーク）を別の作業場に移動してグラインダーの砥石等による研磨作業等を行うことで、溶断スリットの縁の表面に付着した溶融付着物２７を除去する必要があった。
【０００７】
しかし、一般に、ガス溶断により得られる製品（切断された金属ワーク）は大重量であると共にサイズも大きく、ガス溶断工程の後に溶融付着物を除去するために製品を別の作業場に移動することは多大な労力と時間を要する。加えて、研磨作業等による溶融付着物２７の除去作業にも多大な労力と時間を費やすことになる。特に溶断スリットの縁に付着する溶融付着物２７は鋭角な形状となることもあり、作業者に危険を伴うので、研磨作業等は慎重に行わなければならず、効率的な除去作業は難しいのが実情である。そのため、溶融付着物の除去作業に要する労力と時間は、ガス溶断による製品のコストアップと、納期の長期化の要因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、ガス溶断により溶断された金属ワークを移動することなく、溶断スリットから溶融付着物が良好に除去された製品を得ることができるようにした金属ワーク溶断方法及び金属ワーク溶断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る金属ワーク溶断方法が解決手段として採用したところは、金属ワークの表面上を走行する走行体の基準位置にトーチを設置し、前記基準位置を走行制御点として前記走行体を駆動することによって、トーチを金属ワークの溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチの火炎によって金属ワークに溶断スリットを形成すると共に、該溶断スリットの縁から金属ワークの表面に膨隆する溶融付着物を生成しながら、金属ワークを溶断する溶断工程と、前記走行体の基準位置に対して、前記トーチに代えて除去手段を配置する準備工程と、前記基準位置を走行制御点として前記走行体を再度駆動することによって、前記除去手段を金属ワークの前記溶断予定ライン上に沿って走行させると共に、該除去手段を駆動回転することにより前記溶断スリットの縁に膨隆した溶融付着物を除去する除去工程とを備える点にある。
【００１０】
この方法によると、トーチの火炎により金属ワークに溶断スリットを形成した後、金属ワークを移動することなく、基準位置に除去手段を臨ませた後、その除去手段により溶融付着物を除去する除去工程が行われる。そのため、金属ワークの移動や溶融付着物の除去等に要する労力と時間を低減できるようになる。
【００１１】
またトーチの火炎により金属ワークの溶断する際のトーチの走行速度を低速にすることが必要な場合には、除去手段により溶融付着物を除去する際に除去手段の走行速度も低速にする必要がある。逆に、トーチの火炎により金属ワークの溶断する際にトーチの走行速度を比較的高速に設定することが可能な場合には、除去手段により溶融付着物を除去する際の除去手段の走行速度も比較的高速に設定することができる。したがって、上記の方法においては、前記除去工程における前記除去手段の走行速度を、前記溶断工程におけるトーチの走行速度と同一とすることが好ましい。
【００１２】
また、より好ましくは、前記除去工程における前記除去手段の走行制御が、前記溶断工程におけるトーチの走行制御と同一のプログラムに基づいて実行されるように構成する。これにより、除去手段の走行制御のために別のプログラムを設定する必要がなく、比較的簡単に溶融付着物を除去できると共に、除去工程における除去手段の走行速度を、溶断工程におけるトーチの走行速度と同一にできるという利点がある。
【００１３】
また上記目的を達成するため、本発明に係る金属ワーク溶断装置が解決手段として採用したところは、金属ワークを載置するベッドと、該ベッドに載置された金属ワークの表面上を走行する走行体と、該走行体の基準位置を走行制御点として前記走行体を駆動制御する制御手段と、前記走行体の基準位置に選択的に設置されるトーチ及び除去手段とを備え、前記走行体の基準位置に前記トーチを設置した状態で、前記制御手段が前記走行体を駆動することによって、トーチを金属ワークの溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチの火炎によって金属ワークに溶断スリットを形成すると共に、該溶断スリットの縁から金属ワークの表面に膨隆する溶融付着物を生成しながら、金属ワークを溶断し、前記走行体の基準位置に対して、前記トーチに代えて前記除去手段を設置した状態で、前記制御手段が前記走行体を再度駆動することによって、前記除去手段を金属ワークの前記溶断予定ライン上に沿って走行させると共に、該除去手段を駆動回転することにより前記溶断スリットの縁に膨隆した溶融付着物を除去するように構成した点にある。
【００１４】
この装置によると、トーチの火炎により金属ワークに溶断スリットを形成した後、金属ワークを移動することなく、基準位置に除去手段を臨ませることにより、その除去手段によって溶融付着物が除去される。そのため、金属ワークの移動や溶融付着物の除去等に要する労力と時間を低減できるようになる。
【００１５】
そして上記の装置においては、前記除去手段に、金属ワークの表面に膨隆した溶融付着物を除去する回転除去部と、該回転除去部の底部の回転中心から下方に延設され前記溶断スリットに進入する棒状等のパイロット部とを設け、前記除去手段が金属ワークの溶断予定ライン上を走行する際、前記パイロット部が前記溶断スリットに沿うように前記除去手段を案内する構成とすることが好ましい。これにより、除去手段が金属ワークの溶断予定ラインに沿って走行する際、溶断スリットから逸れることがないので、溶断スリットの縁から金属ワークの表面に膨隆した溶融付着物を良好に除去できる。
【００１６】
また上記パイロット部の側面には前記溶断スリットの側面に付着した溶融付着物を除去する除去部材を設けることが好ましい。これにより、溶断スリットの側面に付着した溶融付着物を除去することも可能になる。
【００１７】
更に上記の装置においては、前記除去手段に、金属ワークの表面に膨隆した溶融付着物を除去する回転除去部と、前記回転除去部を回転駆動する駆動源と、該駆動源と回転除去部との間に配置され前記回転除去部を金属ワークの表面に向けて付勢するスプリングとを設けることがより好ましい。このスプリングにより、回転除去部を溶融付着物に対して適度な接触圧で接触させることができると共に、溶融付着物を除去するときに生ずる衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、トーチの火炎により溶断された金属ワークを移動することなく、溶断スリットから溶融付着物を除去することができ、しかも溶融付着物を除去するために研磨作業等の人手による作業を必要としないので、製品を得るための労力と時間を大幅に低減できる。そしてガス溶断による製品のコストダウンと、納期の短期化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態である金属ワーク溶断装置１を示す斜視図である。尚、図１には金属ワーク溶断装置１の設置空間において各方向を示すため、ＸＹＺ三次元座標系を示している。金属ワーク溶断装置１は、溶断対象となる鋼板等の金属ワーク２を載置するための基台ないしベッド３と、該ベッド３の両脇にＸ方向に沿って平行に設置されたレール４と、該レール４に沿って自在に移動可能であり、ベッド３上にＹ方向に沿って設置されるガイド６を備えた支持装置５と、支持装置５のガイド６に搭載され、ガイド６の長手方向（Ｙ方向）に沿って自在に移動可能な走行体７とを備えて構成される。
【００２１】
走行体７はモータ８を支持しており、該モータ８によって回転する回転板９と、該回転板９に設けられて下端のノズル１３から火炎を噴出するトーチ１０と、トーチ１０からの火炎による溶断で金属ワークの表面に生じる溶融付着物を除去する除去手段１１とを備えており、トーチ１０と除去手段１１は回転板９の回転中心から同一半径の位置に設けられる。そしてモータ８を駆動して回転板９を所定角度回転させることにより、トーチ１０が金属ワークを溶断する基準位置に対して除去手段１１を交換的に配置することができる構成である。尚、本実施形態ではモータ８により回転板９を回転させてトーチ１０と除去手段１１が交換可能である構成を例示するが、回転板９を手動により回転させても良い。あるいは、回転板９に代えてスライド板を摺動させることにより、基準位置に対してトーチ１０と除去手段１１を交換的に配置するように構成しても良い。
【００２２】
この走行体７は、ベッド３に載置された金属ワーク２の上側に配置され、トーチ１０と除去手段１１を支持した状態のまま、支持装置５がレール４に沿って移動することにより金属ワーク２の表面上をＸ方向に沿って移動可能であると共に、自身がガイド６に沿って移動することにより金属ワーク２の表面上をＹ方向に沿って移動可能である。したがって、走行体７は金属ワーク２の表面に平行なＸＹ平面内を自在に走行移動でき、コンピュータプログラムの実行により、金属ワーク２の表面に臨んだ状態で所定の溶断予定ライン上を、金属ワーク２の材質及び厚みに応じた適度な速度で走行する。尚、上述のように走行体７を移動させるのが一般的であるが、機能的には、走行体７を停止させ、金属ワーク２をＸＹ平面内で移動させることにより、走行体７を溶断予定ラインに沿って相対的に移動するように構成しても良い。また、金属ワーク２の表面が立体的な形状とされている場合には、走行体７をＸＹ方向に移動させる際、同時にＺ方向にも移動させ、三次元的に走行可能な機構を構成しても良い。また、図例では、金属ワーク溶断装置１に対して走行体７を１つ設けた場合を示しているが、走行体７を複数配置した所謂多軸トーチの場合は、それぞれの走行体７にトーチと除去手段が交換可能に設けられる。
【００２３】
走行体７は前述のようにコンピュータによりプログラムされた数値制御（ＮＣ制御）によって金属ワーク２の表面上を所定の軌道に沿って移動可能であり、この際、走行体７における所定の基準位置が走行制御点として設定され、該基準位置が金属ワーク２の溶断予定ラインに沿って走行するように駆動制御される。本実施形態では、回転板９上のある一点が基準位置として設定されており、モータ８を回転させることにより、その基準位置に対してトーチ１０を設置することもできるし、除去手段１１を設置することもできるように構成される。したがって、走行体７はトーチ１０が金属ワーク２の溶断予定ラインに沿うように走行することができると共に、除去手段１１が溶断予定ラインに沿うように走行することもできる。そして後に詳述するように、先ず、トーチ１０を走行体７の基準位置に設置して、そのトーチ１０を溶断予定ラインに沿って走行させ、金属ワーク２に溶断スリットを形成しながら所定形状に溶断し、トーチ１０の溶断走行が終了すると、回転板９を回転させて走行体７の基準位置に除去手段１１を交換設置し、その除去手段１１を溶断予定ラインに沿って走行させて金属ワーク２に形成された溶断スリットの縁の表面に膨隆する溶融付着物を除去する構成である。
【００２４】
図２は走行体７に支持されたトーチ１０と除去手段１１の断面図である。モータ８は走行体７から側面に設けられた一対のアーム７ａ，７ｂによって支持されており、下方に延びる回転軸８ａの先端に回転板９が取り付けられている。トーチ１０は、胴部１２とその胴部１２の下端に設けられたノズル１３とを有し、胴部１２の上部には３本のガス供給管１４が接続されており、それらガス供給管１４を介して天然ガス、酸素ガス及び高圧ガスが供給され、ノズル１３から例えば２０００〜３０００℃程度の高温の火炎を下方に向けてジェットスクリュー炎状に噴出する構成である。このトーチ１０は回転板９の回転中心から半径Ｒの所定位置に設けられる。
【００２５】
除去手段１１は、モータ等の駆動源１５と、その駆動源１５を回転板９に取り付けて除去手段１１を支持する支持部１６と、回転板９を貫通する駆動源１５の回転軸１７と、回転軸１７の先端に取り付けられて回転板９の下側に配置される支持板１８と、支持板１８の下面に接続され、駆動源１５によって回転駆動されるスプリング１９と、スプリング１７の下端に固定されており、駆動源１５によりスプリング１７と共に一体的に回転する回転除去部２０と、その回転除去部２０の底部２０ａの回転中心から下方に延設された棒状のパイロット部２１とを備えて構成される。回転除去部２０は底部２０ａに切削刃や砥石等の除去部材が配置される。尚、その除去部材の材質は特に限定されないが、超硬材やハイス材等を用いることが好ましい。そして金属ワーク２の溶断スリットの縁の表面に対して回転除去部２０の底部２０ａを摺接させた状態で駆動源１５により回転駆動することで、溶断スリットの縁の表面側に付着した溶融付着物を掻取りながら除去するように構成される。スプリング１９は回転除去部２０の底部２０ａを溶断スリットの縁の表面に対して適度な接触圧で付勢する。またこのスプリング１９は、溶融付着物を除去する際の衝撃緩和機能を有すると共に、回転除去部２０の姿勢を適正状態に保持する姿勢保持機能を有している。そして上記構成を有する除去手段１１は、トーチ１０と同様に回転板９の回転中心から半径Ｒの所定位置に設けられる。
【００２６】
図３は金属ワーク溶断装置１における制御機構を示すブロック図である。金属ワーク溶断装置１は、上述のように走行体７を走行駆動するためにコンピュータによって実現されるＮＣ制御手段（数値制御手段）３０を備えており、該ＮＣ制御手段３０が金属ワーク溶断装置１の内部に搭載された駆動機構３５を駆動制御することにより、支持装置５をレール４に沿ってＸ方向に走行駆動すると共に、走行体７をガイド６に沿ってＹ方向に走行駆動し、走行体７をＸＹ平面内で自在に移動させる。ＮＣ制御手段３０は、コンピュータ内部に入力された数値モデルに基づいて金属ワーク２の溶断予定ラインを規定するプログラム３１を設定して保持すると共に、そのプログラム３１を読み出して駆動機構３５に指令を出力することにより走行体７の基準位置を走行制御点として走行制御する走行制御手段３２を備えている。またプログラム３１には、金属ワーク２の溶断予定ラインの他、金属ワーク２の材質や厚みに応じた走行速度やＺ方向の位置制御も設定されている。走行制御手段３２は、溶断走行制御手段３３及び溶融付着物除去走行制御手段３４の２つの制御手段として機能するが、これらは同時並列的に機能することはなく、いずれか一方のみが選択的に機能するように構成される。また上記２つの制御手段は、いずれも同一のプログラム３１に基づいて駆動機構３５に指令を出力する。
【００２７】
そして走行体７の基準位置に対してトーチ１０を設けた状態では、溶断走行制御手段３３が機能し、プログラム３１に基づいて走行体７を駆動することによって、トーチ１０を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って走行させ、トーチ１０から噴出される火炎によって金属ワーク２に溶断スリットを形成すると共に、該溶断スリットの縁から金属ワーク２の表面に膨隆する溶融付着物を生成しながら、金属ワーク２を所定形状に溶断する。そして走行体７の基準位置のトーチ１０を除去手段１１に交換した状態では、溶融付着物除去走行制御手段３３が機能し、プログラム３１に基づいて走行体７を再度駆動することによって、除去手段１１を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って走行させ、回転駆動される回転除去部２０によって溶断スリットの縁から金属ワーク２の表面に膨隆した溶融付着物を除去していくように構成される。
【００２８】
次に上記構成の金属ワーク溶断装置１により、金属ワーク２を溶断加工する際の各工程について説明する。図４は金属ワーク溶断装置１によって実行される溶断方法の工程図である。まず、金属ワークの溶断形態を定めた数値モデルを作成してコンピュータに入力することにより、ＮＣ制御手段３０に対して溶断予定ラインを規定したプログラム３１を設定する（工程Ｐ１）。このプログラム設定が完了すると、溶断対象となる金属ワーク２を搬入してベッド３に載置する（工程Ｐ２）。そして回転板９を回転させることにより、走行体７の基準位置に対してトーチ１０を設置する（工程Ｐ３）。尚、走行体７の基準位置に対して既にトーチ１０が設置されている場合には、工程Ｐ３はトーチ設置位置を確認するための工程となる。
【００２９】
トーチ１０が走行体７の基準位置にあることが確認されると、工程Ｐ１で設定されたプログラム３１が溶断走行制御手段３３によって読み出され、トーチ１０を溶断予定ラインの始点に移動させた後、火炎噴出を開始すると共に、トーチ１０の溶断走行を開始する（溶断工程Ｐ４）。尚、トーチ１０を溶断予定ラインの始点に移動させる動作は、これよりも前に行っておいても良い。
【００３０】
図５及び図６はそれぞれ溶断走行時の状態を示しており、図５はトーチ１０の火炎による溶断スリットの形成状態を示す拡大断面図であり、図６は金属ワーク溶断装置１の斜視図である。この溶断走行では、従来と同様に、トーチ１０を溶断予定ライン３６に沿って走行させ、トーチ１０から噴出する火炎２４により、金属ワーク２に溶断スリット２５を形成しながら、所定形状に金属ワーク２が溶断される。このとき、溶融金属や燃焼生成物は主に金属ワーク２の下方に吹き飛ばされるが、溶断スリット２５の端部で生ずる溶融金属等は吹き飛ばされず、金属ワーク２の表面付近で再固着して溶融付着物２７を形成する。そして金属ワーク２の厚みが増す程、溶断走行時にはトーチ１０の走行速度が低下するので、その際、溶断スリット２５の近辺で発生する溶融金属等が増加し、溶断スリット２５の縁の表面側に付着する溶融付着物２７の大きさは金属ワーク２の厚みに比例して大きくなる。またトーチ１０を溶断予定ライン３６に沿って金属ワーク２の表面上を走行させていくと、溶断スリット２５に沿って連続的に溶融付着物２７が形成されていく。
【００３１】
溶断予定ライン３６の終点までトーチ１０を溶断走行させると、火炎噴出を終了させ、次の工程に移る。そして回転板９を回転させることにより、走行体７の基準位置に設置されたトーチ１０を除去手段１１に交換し、除去手段１１を走行体７の基準位置に設置して溶融付着物を除去するための準備を行う（準備工程Ｐ５）。
【００３２】
除去手段１１が走行体７の基準位置に設置されたことが確認されると、工程Ｐ１で設定されたプログラム３１が溶融付着物除去走行制御手段３４によって読み出され、除去手段１１を溶断予定ライン３６の始点に移動させた後、駆動源１５を作動させて回転除去部２０を回転駆動すると共に、除去手段１１の除去走行を開始する（除去工程Ｐ６）。尚、除去手段１１を溶断予定ラインの始点に移動させる動作は、これよりも前に行っておいても良い。
【００３３】
図７及び図８はそれぞれ除去走行時の状態を示しており、図７は除去手段１１による溶融付着物の除去動作を示す拡大断面図であり、図８は金属ワーク溶断装置１の斜視図である。この除去走行では、除去手段１１の回転除去部２０から下方に延びるパイロット部２１を溶断スリット２５に進入させた状態とされ、該パイロット部２１が除去手段１１を溶断スリット２５に沿うように案内するので、回転除去部２０が溶断スリット２５の縁に膨隆した溶融付着物２７を正確に捕らえることができる。そして駆動源１５により回転軸Ａ周りに高速回転する回転除去部２０は、スプリング１９の作用により、その底部２０ａを溶断スリット２５の縁の表面に膨隆した溶融付着物２７に対して所定接触圧で接触させ、溶融付着物２７を削り取っていく。またパイロット部２１の側面２１ａにも超硬チップ等の除去部材を設けた構成であれば、溶断スリット２５の側面に付着した溶融付着物も同時に除去することができる。したがって、除去手段１１が通過した後の溶断スリット２５の縁部表面には、溶融付着物２７が残らず、凹凸のない平滑な表面とされた製品を得ることができる。
【００３４】
ところで、溶断スリット２５の縁の表面に多量の溶融付着物２７が付着している場合には、除去手段１１の走行速度は低速に設定することが好ましいが、溶融付着物２７の発生量は金属ワーク２の厚みに比例するので、上記のような場合には溶断走行時の走行速度も低速となる。そして除去走行における除去手段１１の走行制御は溶断走行におけるトーチ１０の走行制御と同一のプログラム３１に基づいて行われるので、除去走行における除去手段１１の走行速度は溶断走行におけるトーチ１０の走行速度と同一であり、金属ワーク２の厚みが大きいときにはプログラム３１に設定される走行速度は低速に設定されており、溶断スリット２５の縁表面に多量の溶融付着物２７が付着する場合には除去手段１１の走行速度も低速となるので良好に溶融付着物２７を除去できる構成となっている。
【００３５】
また溶断走行時、スプリング１９は上述のように回転除去部２０を溶融付着物２７に対して付勢すると共に、回転除去部２０が溶融付着物を除去するときに上向きの衝撃力が発生すると、回転除去部２０の後退を許し、その衝撃力を弾性吸収するので、駆動源１５等に衝撃が伝わることを防止する。またスプリング１９は、回転除去部２０から駆動源１５に対する伝熱を抑制する効果も発揮する。例えば、溶断スリット２５の近辺が溶断によって高温状態となっている場合や、回転除去部２０が溶融付着物２７を掻き取るときの摩擦熱によって高温状態となっている場合であっても回転するスプリング１９が放熱作用を示すので、駆動源１５への伝熱が良好に防止される。
【００３６】
更に、スプリング１９はその弾性変形作用により、回転除去部２０の姿勢を常に適性な状態に保持することができる。図９はスプリング１９の弾性変形作用を示す図である。例えば、図９（ａ）に示すように溶断スリット２５の両側に膨隆する溶融付着物２７の高さが異なる場合であっても、スプリング１９が弾性変形して回転除去部２０を溶断スリット２５の両側の溶融付着物２７に対して良好に接触させ、しかも回転除去部２０の回転軸を傾斜させるので、溶断スリット２５の両側の溶融付着物２７を良好に除去できる。また図９（ｂ）に示すように溶断時の熱により金属ワーク２に歪みが生じて表面が傾斜している場合であっても、同様にスプリング１９が弾性変形して回転除去部２０を溶断スリット２５の両側の溶融付着物２７に対して良好に接触させ、しかも回転除去部２０の回転軸を傾斜させるので、溶断スリット２５の両側の溶融付着物２７を良好に除去できる。尚、パイロット部２１が溶断スリット２５に進入して除去手段１１を案内しているので、スプリング１９が弾性変形した場合であっても除去手段１１が溶断スリット２５から逸れることはない。
【００３７】
そして溶断予定ラインの終点まで除去手段１１を除去走行させると、回転除去部２０の回転を停止させ、除去工程Ｐ６が終了する。これにより、ベッド３上には、溶断スリット２５の縁から溶融付着物が除去された金属ワーク２の製品が得られる。そして製品となった金属ワーク２をベッド３から搬出して一個の金属ワークに対する処理を終了する（工程Ｐ７）。尚、同様の金属ワーク２の溶断を続いて行う場合には、工程Ｐ２に戻って上述した工程を繰り返せば良い。
【００３８】
以上のように、本実施形態の金属ワーク溶断装置１では、先ず金属ワーク２の表面上を走行する走行体７の基準位置にトーチ１０を設置し、その基準位置を走行制御点として走行体７を駆動することによって、トーチ１０を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って溶断走行させ、金属ワーク２を溶断する。そして走行体７の基準位置に設置されたトーチ１０を、除去手段１１に交換した状態で、走行体７を再度駆動することによって、除去手段１１を金属ワーク２の溶断予定ライン上に沿って除去走行させながら回転除去部２０を駆動回転することにより、溶断スリット２５の縁から金属ワーク２の表面に膨隆した溶融付着物２７を除去するので、トーチ１０を溶断走行させた後、溶融付着物を除去するために金属ワークを他の作業場に移動させる必要がなくなると共に、人手による研磨作業等が必要でなくなる。したがって、金属ワーク溶断後の溶融付着物を除去するために要する労力と時間は、大幅に軽減される。
【００３９】
特に、溶断走行時にトーチ１０を設置していた位置に除去手段１１を交換的に設置し、除去走行時には溶断走行時のプログラムと同一のプログラムに基づいて走行制御を行うだけであるから、溶融付着物を除去するために複雑な制御機構等を設ける必要がなく、比較的簡単な改良で目的とする装置が実現できるという利点がある。
【００４０】
尚、本実施形態では、回転板９を回転することにより走行体７の基準位置に対してトーチ１０と除去手段１１を交換的に設置する場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えば走行体７のアーム７ａ，７ｂに対してトーチ１０と除去手段１１を交換可能なように設置するようにしても良い。
【００４１】
また、走行体７にトーチ１０と除去手段１１を並設した構成とし、溶断工程の終了後に、支持装置５又は走行体７をＸ方向又はＹ方向に移動することにより、ＸＹ平面における走行体７の基準位置をトーチ１０の設置位置から除去手段１１の設置位置にシフトさせ、この基準位置のシフトによってトーチ１０に代えて除去手段１１を基準位置に配置させた状態とし、その後に除去工程を実行するようにしても良い。この場合、走行体７の基準位置をシフトさせる工程が、除去手段１１を基準位置に対して準備する準備工程Ｐ５（図４）となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】金属ワーク溶断装置の構成を示す図である。
【図２】走行体に支持されたトーチと除去手段の断面図である。
【図３】金属ワーク溶断装置における制御機構を示すブロック図である。
【図４】金属ワーク溶断装置によって実行される溶断方法の工程図である。
【図５】溶断走行時のトーチの火炎による溶断スリットの形成状態を示す拡大断面図である。
【図６】溶断走行時の金属ワーク溶断装置の斜視図である。
【図７】除去走行時の除去手段による溶融付着物の除去動作を示す拡大断面図である。
【図８】除去走行時の金属ワーク溶断装置の斜視図である。
【図９】スプリングの弾性変形作用を示す図である。
【図１０】従来のガス溶断を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  金属ワーク溶断装置
２  金属ワーク
３  ベッド
７  走行体
１０  トーチ
１１  除去手段
１５  駆動源
１９  スプリング
２０  回転除去部
２１  パイロット部
２５  溶断スリット
２４  火炎
２７  溶融付着物
３０  ＮＣ制御手段
３１  プログラム
３２  走行制御手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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