(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断機のヘッド端を間接磁化できる強磁性カバーの筒部を前記ヘッドの柱状部へ装着し、ねじ固定、ビス固定、掛止固定又は締付けの固定手段により着脱自在に固定すると共に、前記強磁性カバーの外側壁に電磁コイルを設置したことを特徴とする電磁石を用いた工作部品又はスクラップの除去装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置を使用し、電源ＯＦＦの際は、直流又は交流の消磁電流を電磁コイルに通電することを特徴とした工作部品又はスクラップの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザー切断機、ヤグレーザー切断機、プラズマ切断機、ガス切断機など、刃などを用いない金属切断機において、切断されたスクラップなどの飛散を防止し、所定の位置で分離除去することを目的とした電磁石を用いた工作部品又はスクラップの除去装置及び除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来レーザー切断機などにおいて、切断により生じた工作部品又はスクラップなどを取り除くのに、電磁石を用いた発明が提案されている（特開平３−１６５９７４、特公平８−１５６７５）。
【０００３】
前記公開発明は、ヘッドの一部を磁化して工作物などを吸着させる発明であり、前記公告発明は、切削ヘッドの電磁化とその消磁化に関する発明であって、実用化を促進したもので、両者共に有効に利用されているものである。
【０００４】
【発明により解決しようとする課題】
前記公開発明と、公告発明は共に切断機のヘッド自体を磁化するものであって、磁力も特定されるものであるから、専用機には有用であっても、他の機種に使用できる汎用性がない問題点があった。
【０００５】
また、磁石処理を考慮していない切断機が圧倒的に多いのであるから、これらに磁石処理をすすめるための手段がないなどの問題点もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、レーザー切断機その他の切断ヘッドに嵌装固定するのみで、ヘッドを磁化したと同様の作用効果を奏することになり、前記従来の問題点を解決したのである。
【０００７】
即ちこの発明は、切断機のヘッド端を間接磁化できる強磁性カバーの筒部を前記ヘッドの柱状部へ装着し、ねじ固定、ビス固定、掛止固定又は締付けの固定手段により着脱自在に固定すると共に、前記強磁性カバーの外側壁に電磁コイルを設置したことを特徴とする電磁石を用いた工作部品又はスクラップの除去装置である。
【０００８】
次に、他の発明は、請求項１記載の装置を使用し、電源ＯＦＦの際は、直流又は交流の消磁電流を電磁コイルに通電することを特徴とした工作部品又はスクラップの除去方法である。
【０００９】
前記発明における強磁性カバーは、純鉄（従来知られている強磁性材を総て使用できる）その他の材料であって、上部が円筒状で下部が逆截頭円錐状（漏斗状）のものを連結した形状が基本形状であるが、要は切断機のヘッドへ嵌装固定できる相似形状でなければならない。
【００１０】
前記切断機のヘッドの一部が強磁性材料で成形されている場合には、電磁コイルの担体（例えば鉄円筒）を切断ヘッドへ嵌装し、前記担体の一部を、前記強磁性材料と当接させることにより、前記電磁コイルのＯＮ、ＯＦＦによってヘッドの一部の着磁と消磁を容易に行うことができる。
【００１１】
前記消磁に際し、消磁開始前にタイムインターバルをおいて減衰電流とし、直流の消磁電流は励磁電流の遮断後、タイムインターバルをおいて一個の方形パルス又は１コの鋸歯状パルスとすることにより、消磁を迅速かつ正確に行うことができる。
【００１２】
前記のような操作によって磁力が急激に低下し、部品又はスクラップ同士が連なったり、意に反して持ち上げられたりするおそれがなく、正確かつ迅速に動作させることができる。
【００１３】
この発明の除去装置は、切断機のヘッドに緊密に固定されているために、使用中に移動したり、部品などの重量によって、取付姿勢が変わるようなおそれはない。
【００１４】
そこで、切断機のヘッドと装置とは、ねじの固定、ビス固定、掛止固定、締付け固定などあるが、これは例示であるから、その他簡単、容易、確実な固定方法は何れも採用しうると共に固定方法に制約を付するものでもない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は、レーザー切断などに際し、切断機のヘッドに電磁コイル付円筒を嵌装固定し、前記円筒の下部に連設した逆截頭円錐部を磁化して、切断部品又はスクラップなどを磁着し、次いで除去するようにしたものである。
【００１６】
この発明の装置は、切断機のヘッドにより切断された部品又はスクラップなどを吸着し、切断場所から分離場所へ移送することができる。
【００１７】
この発明は、電磁コイルの強磁性カバーを切断機のヘッドに着脱自在に装着し、切断機の作動時（切断時）には、電磁コイルに通電して磁化することにより、切断により生じた部品又はスクラップなどを磁着し、ヘッドを所定位置に動かしてから、電磁コイルに消磁電流を流して消磁し、部品又はスクラップを分離除去した後、再び切断場所へ戻して仕事を続行するようにしたスクラップなどの除去方法及び装置である。
【００１８】
従って前記強磁性カバーは、各種切断機のヘッドに嵌装固定できるように各種の形状構造がある。そこで既製の切断機でも直ちに採用しうると共に、不必要の場合には容易に取り外せることが望ましい。また、新装置にあっては、ヘッドの移動と、電磁コイルのＯＮ、ＯＦＦ及び消磁機能とを連動させておけば、人為的指示をする必要なく、全自動機に採用できる。
【００１９】
【実施例１】
この発明の実施例を図１について説明する。工作物を切断しつつ、通電してこの発明の装置を磁化し、部品（又はスクラップ）を磁着して所定の位置に運び、ついで消磁電流を流して消磁すれば、付着していた部品等を放すので、再び旧位置に戻して切断を続行する。
【００２０】
このようにして切断、部品等の吸着、移動、部品等の除去を行い、次いで旧位置に戻り通電すれば、切断の１サイクルを終了する。
【００２１】
【実施例２】
次にこの発明の装置の実施例を図２（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。まず図２（ａ）においてレーザー切断機の切断ヘッド１のノズル部の柱状部２へ強磁性材料よりなるカバー（以下鉄カバーとする）３の筒部３ａを装着し、ノズル部２の漏斗状部２ａへ鉄カバー３の漏斗状部３ｂを嵌装し、前記鉄カバー３の筒部３ａの外側へ電磁コイル４を装着する。図中７は止ビスである。
【００２２】
前記実施例において、電磁コイル４に通電すると、鉄カバー３に着磁するので、その漏斗状部３ｂも磁化し、該漏斗状部３ｂへ切断された部品５又はスクラップ６が付着する。そこで、前記切断ヘッド１を所定の位置に移動し、ついで電磁コイルに消磁電流を印加すれば、直ちに消磁され、部品５又はスクラップ６の磁着力がなくなるので、部品５又はスクラップ６は自重で落下する。
【００２３】
次に図２（ｂ）について説明する。この実施例は、前記実施例の漏斗状部２ａに代えて、強磁性材よりなる漏斗状部２ｂを使用し、漏斗状部２ｂの上部に筒部３ａを嵌装しておくと、筒部３ａの磁化により漏斗状部２ｂも磁化されるので、鉄カバー３に漏斗状部３ｂを設ける必要がなくなる。但し漏斗状部３ｂに代えて筒部３ｃにすれば、部品５などが容易に磁着される。
【００２４】
この実施例においては、ノズル部の柱状部２に嵌着できる鉄カバーを作れば、漏斗状部まで寸法、形状を気にする必要がなくなるので、実施が容易となる。
【００２５】
この実施例においても鉄カバー３は、ビス７、７により固定する。
【００２６】
この場合に、消磁電流の付与に一定の工夫を加えれば、残留磁気は瞬時になくなり、部品又はスクラップを移動位置に確実に落とし、収積することができる。
【００２７】
この発明における部品５又はスクラップ６を磁着保持した後、部品５又はスクラップ６の脱着を例えば図５のＰ４、Ｐ５、Ｐ６の区間で行なう。Ｐ４は前記電磁コイル４に通電して励磁電流の遮断区間、Ｐ５はタイムインターバルの区間、Ｐ６は消磁区間である。Ｐ４の遮断区間は、電流の遮断時に発生する逆起電力（−ｄＶ／ｄｔ）が大きくならないようにし、結果としてＰ５の区間への移行を速かにできるようにするための区間である。励磁電流は、図５に示したように急に遮断する事なくＰ４の区間で徐々に電流を減らしていく。この遮断区間Ｐ４の時間、即ち電流パターンにおける傾斜は、前記吸着区間Ｐ２および保持区間Ｐ３と同様に、吸着用に構成した電磁石の特性、工作部品又はスクラップの形状、サイズに従って決定される。
【００２８】
Ｐ５からＰ６に至る区間は、図５の（ａ）〜（ｅ）に記載したようにいくつかのパターンがある。図５（ａ）はタイムインターバルＰ５を経た後、Ｐ６で交流の減衰電流を通電するようにしてあり、図５（ｂ）はタイムインターバルＰ５を経た後、Ｐ６で１個の方形パルスの波形でなる直流電流を通電するようにしてあり、また図５（ｃ）ではタイムインターバルＰ５を経た後、Ｐ６で１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流電流を通電するようにしてある。又、図５（ｄ）では、タイムインターバルＰ５を経た後、前記（ｃ）とは時間と電流値の関係を反対にした１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流電流を通電するようにしてある。更に、図５（ｅ）ではタイムインターバルＰ５を経た後、Ｐ６で前記（ｂ）と同様の方形パルス電流と前記（ａ）の交流減衰電流を続けて通電するようにしてある。
【００２９】
前記部品５又はスクラップ６に対する磁着力を解除する際に上記のようにすると、磁着用の電磁石を構成しているノズルカバー２は勿論、磁着した部品又はスクラップに残留磁気を無くすることができる。例えば交流の減衰電流によって、残留磁気の方向を交互に逆向きとし乍ら、その大きさを小さくできるからであり、直流の負の電流によって生ずる磁気で残留磁気が打消されるからである。この場合に、Ｐ５のタイムインターバルは、消磁区間Ｐ６を短時間にする上で有効であることが実験的に観察された。例えば、図５の（ｂ）において、Ｐ５として０．１秒のタイムインターバルを置くと、Ｐ６の消磁区間を０．１５秒にできることが認められた。図５（ｅ）のＰ６のように消磁電流を交流と直流で行う場合の直流電流は図５の（ｃ）、（ｄ）のような鋸歯状波形のパルス電流としても良いことが判った。
【００３０】
図６は、電磁コイル４に対する電流パターンの一例を示したもので、磁着や脱着の為に通電する直流電流に一定振幅、一定周波数の高周波電流を重畳すると、部品又はスクラップの磁着又は脱着によって電磁石としてのインダクタンスが変化すると、高周波電流が変化するので、前記と同様の検出を行なえば良い。又、電磁コイル４の断線も、高周波電流の不導通として検出することができる。
【００３１】
【実施例３】
この発明の鉄カバー掛止の実施例を、図３、４について説明する。図３（ａ）において、鉄カバー３の上端部３ｂへ、軸方向に多数の切目８、８を設けると共に、その内側へ段部９、９を設けて、鉄カバー３をノズルに嵌装する際に前記鉄カバー３の上端部３ｂが外側へ弾性変形できるようにしてある。
【００３２】
そこで鉄カバー３を図３（ｂ）中矢示１０のように押し上げると、鉄カバー３の上端部３ｂは矢示１１のようにノズルの柱状部の外側へ沿って上昇し、段部９、９がノズルの段部１２に嵌合掛止する。このようにすれば、鉄カバー３はノズルへ確実に嵌着掛止できる（図３、（ａ）、（ｂ））。
【００３３】
また、鉄カバー３の上部外側へ締付バンド１３を嵌装し、鉄カバー３をノズルの上部へ嵌めた後、ビス１４を回転すれば締付バンド１３を締め付けることができるので、鉄カバー３の上部はノズルの外周へ締付け固定される（図４）。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、切断機のヘッドに強磁性カバーを取り付けて部品又はスクラップを容易かつ確実に予定位置へ運ぶことができる効果がある。
【００３５】
また、磁化と消磁を簡単容易に切り替え、消磁に際し、残留磁気を消去できるので、作業能率を向上しうる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のブロック図。
【図２】（ａ）同じく装置の実施例の一部断面図。
（ｂ）同じく他の実施例の一部断面図。
【図３】（ａ）同じく取付け装置の実施例の斜視図。
（ｂ）同じく一部断面図。
【図４】（ａ）同じく他の取付け具の実施例の斜視図。
（ｂ）  同じく平面図。
【図５】同じく（ａ）乃至（ｅ）は、この発明の実施例における制御パターンを説明する電流波形の図。
【図６】同じくこの発明の実施例の高周波電流を重畳した制御パターンを示す電流波形の図。
【符号の説明】
１  切断ヘッド
２  ノズル部の柱状部
３  鉄カバー
４  電磁コイル
５  部品
６  スクラップ
８  切目
９  段部
【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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