(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチによってワークを切断する切断機において、
旋回及び回動可能なホルダと、前記トーチを装着してホルダに取り付けられたトーチホルダとを備え、トーチホルダはホルダに対し、トーチがワークと衝突したときの衝撃力を緩和する方向に相対移動可能に取り付けられ、
前記ホルダ及び前記トーチホルダ間にはエアを封入する気密空間部が形成されると共に、その気密空間部内のエア圧が低下した時点で、トーチの切断作業を停止させる監視手段を備えていることを特徴とする切断機。
【請求項２】
請求項１記載の切断機において、前記ホルダに対してトーチホルダをトーチの軸方向に沿いトーチ先端側に付勢させる付勢機構を備えていることを特徴とする切断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トーチとワークとしての金属板との間でプラズマを発生させて金属板を切断する切断機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の切断機、例えば高出力のプラズマを発生させて金属板を切断する切断機にあっては、金属板の切断面のベベル角を改善するため、図６に実線にて示すように、トーチの先端にある切断ノズル１と金属板であるワークＷとの間隔Ｌが、低出力のプラズマ切断機に比べて数ｍｍ程度小さくなるように設定され、４ｍｍ程度の間隔Ｌとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の切断機は、高出力プラズマタイプであるので、トーチの切断ノズル１とワークＷとの間隔Ｌが小さくなるように選定されているが、ワークＷに切断開先を設けるため、切断ノズル１が間隔Ｌを保った状態で図６の鎖線のように所定の角度で傾斜させ、この傾斜状態で切断作業を行うので、切断中にトーチ１がワークＷに衝突すると、その衝撃力で切断ノズル１はもとよりトーチが損傷するという問題があった。
また、衝突によってトーチ等が損傷すると、それを交換したりしなければならず、復旧させるのに時間がかかる問題もあった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、トーチがワークと衝突しても、トーチが損傷するのを防止することができ、また速やかに復旧させることもできる切断機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。請求項１に係る発明は、トーチによってワークを切断する切断機において、旋回及び回動可能なホルダと、前記トーチを装着してホルダに取り付けられたトーチホルダとを備え、トーチホルダはホルダに対し、トーチがワークと衝突したときの衝撃力を緩和する方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ホルダ及び前記トーチホルダ間にはエアを封入する気密空間部が形成されると共に、その気密空間部内のエア圧が低下した時点で、トーチの切断作業を停止させる監視手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明に係る切断機によれば、トーチにワークが衝突したときの衝撃力が生じると、その衝撃力でホルダとトーチホルダとが相対的に移動し、その移動によってトーチに対する衝撃力が吸収して緩和され、トーチがワークとの衝突で損傷するのを防止することができる。また、トーチがワークに衝突したとき、トーチホルダがホルダと相対移動し、ホルダ及びトーチホルダ間の気密空間部が開放されて気密空間部のエア圧が低下し、そのエア圧の低下を監視手段のセンサが検出するので、監視手段がトーチの切断作業を停止させる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の切断機において、前記ホルダに対してトーチホルダをトーチの軸方向に沿いトーチ先端側に付勢させる付勢機構を備えていることを特徴とする。この発明の切断機によれば、トーチホルダがホルダに付勢機構によって支持されているだけなので、その付勢機構に抗するようホルダとトーチホルダとを元の位置にセットすればよく、衝撃によってホルダとトーチホルダとが相対移動しても、速やかに復旧させることができる効果が得られる。
【０００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明の一実施の形態に係る切断機を示す図であって、図１及び図２は切断機の正面図及び平面図、図３は切断機におけるトーチ周辺部の構成を示す正面図、図４は図３の側面図、図５はトーチホルダとホルダとの関係を示す要部拡大図である。
図１，図２において、符号１０は高出力プラズマタイプの切断機であって、加工台１１の上にレール１２に沿ってＸ方向に移動可能な移動体１３が備えられると共に、その移動体１３に、Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能に切断機本体１４が備えられている。
切断機本体１４には水平面内で垂直軸を中心に旋回自在に旋回アーム１５が設けられ、旋回アーム１５の下部に図示しない回動機構によって垂直面内で回動できるようにホルダ１７が取り付けられ、このホルダ１７内にトーチ３０が設けられている。従って、ホルダ１７がトーチ３０を垂直軸周りに旋回すると共に、垂直面内で回動できるようになっている。
【００１１】
また、旋回アーム１５とホルダ１７との間に角度微調整機構２０が設けられ、この角度微調整機構２０は、図３に示すように、ブラケット１６の先端に凹部２１が形成されると共に、ホルダ１７の外周にも凹部２２が設けられ、丸棒２３を凹部２１，２２間に挿入してブラケット１６とホルダ１７との間に挟み込んだとき、ブラケット１６とホルダ１７とをボルト２４ａ，２４ｂで締結すると共に、両ボルト２４ａと２４ｂとの締付力を相対的に加減することにより、ホルダ１７が丸棒２３を支点として僅かな角度だけ回動できるようになっている。なお、詳細に図示していないが、ブラケット１６と旋回アーム１５との間には前記回動機構が設けられている。
【００１２】
ホルダ１７は筒状をなしており、図３及び図５に示すように、その内部にトーチ３０を装着しているトーチホルダ２５が設けられている。トーチホルダ２５は、内部にベアリング２６，２６を介してトーチアダプタ３１が装着されている。トーチアダプタ３１内にはトーチ３０が嵌挿しており、トーチ３０がその周囲のトーチアダプタ３１と先端に装着された切断ノズル３２とを一体的に有して構成されている。
【００１３】
また、トーチアダプタ３１の外周には、ピストンヘッド３３が設けられると共に、トーチホルダ２５内にシリンダチューブ３４が嵌合され、シリンダチューブ３４内においてピストンヘッド３３の上下部に流体室３５ａ，３５ｂが形成される。そして、流体室３５ａ，３５ｂに配管３６によって流体が給排されることにより、シリンダチューブ３４内でピストンヘッド３３が上下動する。
つまり、このトーチ３０は、トーチホルダ２５に対し周方向に回転可能で、かつトーチ３０の中心軸方向に沿い上下に移動可能となっている。なお、図３において、トーチホルダ２５の上部にはベアリングキャップ３７が設けられている。
【００１４】
一方、トーチアダプタ３１を装着しているトーチホルダ２５は、ホルダ１７に対して相対的に移動できるように取り付けられている。
即ち、図３及び図５に示すように、ホルダ１７の上部にトーチホルダ２５の鍔部２５ａ及びベアリングキャップ３７を挿通してボルト３８が取り付けられると共に、ボルト３８の頭部とベアリングキャップ３７との間にコイルばね３９が縮設され、コイルばね３９のばね力でベアリングキャップ３７を介してトーチホルダ２５の鍔部２５ａをホルダ１７側に付勢している。
【００１５】
そして、トーチ３０によるワークＷの切断時、切断ノズル３２がワークＷに衝突すると、その衝撃力でトーチ３０がコイルばね３９のばね力に抗して上昇することにより、衝突時の衝撃力を吸収して緩和できるようになっており、従って、トーチ３０はホルダ１７に対して衝撃力を吸収しかつ緩和する方向に相対移動するようになっている。
【００１６】
また、ホルダ１７の内部には、高さ方向の途中位置に突起１７ａが設けられると共に、下部にも突起１７ｂが設けられ、それら突起１７ａ及び突起１７ｂがＯリング４０，４０を介してトーチホルダ２５と接することにより、ホルダ１７とトーチホルダ２５との間に、気密空間部４１が形成されている。この場合、Ｏリング４０は、トーチホルダ２５に設けられた凹部（符示せず）内に嵌装されている。
なお、Ｏリング４０以外にもＯリング４２〜４６が設けられ、所定の気密が得られるようになっている（図３，図５参照）。
【００１７】
更に、気密空間部４１には図示しない手段によって所定圧の状態でエアが封入されると共に、その気密空間部４１内のエア圧が図４に示す監視手段５０によって監視されている。監視手段５０は、気密空間部４１内のエア圧を測定する圧力センサ５１を有している。この監視手段５０は、切断ノズル３２が切断中にワークＷに衝突することによってトーチホルダ２５がホルダ１７から移動すると、ホルダ１７の突起１７ａ，１７ｂがＯリング４０，４０から外れて気密空間部４１が開放され、その開放によるエア圧の低下を圧力センサ５１が検出することにより、トーチ３０の切断作業を停止させるようになっている。
【００１８】
この実施形態の切断機は、上記の構成からなるので、ワークＷの切断作業を行うには、トーチ３０を所定の角度で回動して傾斜させ、その傾斜した状態で本体１４が予め定めたプログラムに従い移動することによりプラズマ溶断による切断作業を行う。
上記切断作業時、トーチ３０が傾斜状態でまたワークＷとの間で数ｍｍ（例えば１５度以上の傾斜状態では約４ｍｍ）の間隔をもって切断するので、トーチ３０の切断ノズル３２がワークＷに衝突すると、その衝撃力で切断ノズル３２及びトーチ３０が損傷するおそれがある。
【００１９】
しかしながら、トーチ３０を装着しているトーチホルダ２５がホルダ１７に対し相対移動可能に取り付けられているので、衝突したときの衝撃力がトーチ３０に生じると、その衝撃力でトーチホルダ２５がコイルばね３９の付勢力に抗してホルダ１７と相対的に移動する。そして、その移動によってトーチ３０に対する衝撃力が吸収されかつ緩和されるので、トーチ３０及び切断ノズル３２がワークＷとの衝突で損傷するのを防止することができる。
【００２０】
そして、トーチホルダ２５がホルダ１７と相対移動すると、ホルダ１７の突起１７ａ及び１７ｂがＯリング４０，４０から外れるので、ホルダ１７及びトーチホルダ２５間の気密空間部４１が開放される。気密空間部４１が開放されると、気密空間部４１のエア圧が低下し、そのエア圧の低下を監視手段５０の圧力センサ５１が検出するので、監視手段５０がトーチ３０の切断作業を一時的に停止させる。即ち、トーチホルダ２５がホルダ１７からずれる程度の衝撃力がトーチ３０に発生すると、切断作業が中断されるので、トーチ損傷防止効果を高めることができる。
【００２１】
また、トーチホルダ２５が相対移動することによってホルダ１７から外れるが、トーチホルダ２５はコイルばね３９によって支持されているので、ホルダ１７，トーチホルダ２５及びベアリングキャップ３７を持ち上げ、ホルダ１７の突起１７ａ，１７ｂをトーチホルダ２５側のＯリング４０と当接させればよいので、トーチ３０を簡単に元の位置にセットすることができ、これにより、復旧を速やかに行うことができる。
【００２２】
従って、この実施形態によれば、ホルダ１７にコイルばね３９の付勢力でトーチホルダ２５が支持されていることにより、トーチ３０に衝撃力が作用しても、トーチ３０の損傷防止が図れると共に、復旧を速やかに行うことができるので、装置としての信頼性が高まる。
なお、図示実施形態においては、ホルダ１７に立設されたボルト３８にコイルばね３９を設けた例を示したが、コイルばね３９に限定されず、他の付勢機構で代用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、トーチがワークに衝突したとき、その衝撃力でホルダとトーチホルダとが相対的に移動し、トーチに対する衝撃力を吸収緩和できるように構成したので、トーチがワークとの衝突で損傷するのを確実に防止することができる効果が得られる。
【００２４】
また、トーチがワークに衝突したとき、気密空間部が開放されると、監視手段がトーチの切断作業を中断させるので、衝突したときの損傷防止効果を高めることができ、装置の信頼性が得られる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、トーチホルダがホルダに付勢機構によって支持されているだけなので、衝撃によってホルダとトーチホルダとが相対移動しても、速やかに復旧させることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この一実施の形態に係る切断機を示す一部破断の正面図である。
【図２】  同じく切断機を示す平面図である。
【図３】  切断機の要部を示す説明図である。
【図４】  図３の側面図である。
【図５】  トーチホルダとホルダとの関係を示す図３の要部拡大図である。
【図６】  トーチの切断ノズルとワークとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０    切断機
１５    旋回アーム
１７    ホルダ
１７ａ，１７ｂ    突起
２５    トーチホルダ
３０    トーチ
３２    切断ノズル
３８    ボルト
３９    コイルばね
４０    Ｏリング
４１    気密空間部
５０    監視手段
５１    圧力センサ
【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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