JP2000024963A - 熱切断加工機におけるマーキング方法及び熱切断加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円滑に安定した状態でマーキングし、急激な
衝突が生じてもマーキングペンの折損や曲がり等を回避
すると共に、マーキングペンの交換を容易にする。 【解決手段】 マーキングペン５１を着脱自在なペンホ
ルダ４７は、例えば内部の潤滑油がシールで保護されて
いるリニアガイド４１を介してトーチヘッド２３に昇降
自在に設けられる。ペンホルダ４７にはホルダブラケッ
ト６３を介して係合部としての係合板６５が設けられ、
この係合板６５はトーチヘッド２３に設けたホルダ昇降
用シリンダ６１のピストンロッド５９の先端にペンホル
ダの昇降時に係合し、ペンホルダ４７の下降端ではピス
トンロッド５９の先端と離脱する。ペンホルダ４７に急
激な衝突が生じても、前記下降端ではペンホルダ４７が
上下に移動自在であるため、すぐに上方へ逃げるのでマ
ーキングペン５１の折損や曲がり等が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ加工機やレ
ーザ加工機等の熱切断加工機におけるマーキング方法及
び熱切断加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱切断加工機としての例えばプラ
ズマ加工機は、ワークテーブル上に載置されたワークを
熱切断加工するためのプラズマトーチがトーチヘッドに
昇降自在に設けられており、このトーチヘッドはキャリ
アに左右方向に移動自在に設けられており、キャリアは
前後方向に移動自在に設けられている。

【０００３】したがって、プラズマトーチはワークテー
ブル上のワークに対して前後、左右、上下方向に移動位
置決め自在である。

【０００４】従来のマーキング装置１０１としては、図
４に示されているように上述したトーチヘッド１０３に
図４の紙面に対して垂直方向にヘッドブラケット１０５
が突設されており、ヘッドブラケット１０５の右側面に
は上下方向に延伸されたリニアガイド１０７が設けられ
ている。このリニアガイド１０７をＺ軸方向に走行する
ナット部材１０９にペンホルダ支持体１１１がボルトＢ
Ｔで固定されている。このペンホルダ支持体１１１の下
部には第１ペンホルダ１１３がボルトＢＴで固定されて
いる。

【０００５】第１ペンホルダ１１３には上下方向に向け
て摺動穴１１５が設けられており、この摺動穴１１５に
マーキングペン１１７を保持する第２ペンホルダ１１９
が上下方向に摺動自在に設けられている。第２ペンホル
ダ１１９の上端外周には下方への落下防止のためのスト
ッパ部１２１が突設されており、第２ペンホルダ１１９
の装着穴１２３に挿入されたマーキングペン１１７の先
端部付近が第２ペンホルダ１１９の先端部に螺着された
ペンガイド１２５の側面からペン固定ねじ１２７により
固定されている。なお、ペンガイド１２５の下部には下
方に向けて細くなる方向の傾斜面１２９が全周に亘り設
けられている。

【０００６】一方、ヘッドブラケット１０５の図４にお
いて左側面には下方向に向けて伸縮するピストンロッド
１３１を備えたホルダ昇降用シリンダ１３３がボルトＢ
Ｔにより固定されている。

【０００７】前述したペンホルダ支持体１１１はホルダ
昇降用シリンダ１３３のピストンロッド１３１の先端に
連結バー１３５を介して一体的に固定されているので、
ホルダ昇降用シリンダ１３３のピストンロッド１３１が
上下動することによりペンホルダ支持体１１１及び第１
ペンホルダ１１３が一体的に上下動する。

【０００８】したがって、ホルダ昇降用シリンダ１３３
のピストンロッド１３１が下降すると、ペンホルダ支持
体１１１及び第１ペンホルダ１１３が下降し、マーキン
グペン１１７がワークＷに当接する。ピストンロッド１
３１がさらに下降してペンホルダ支持体１１１が下降端
に到達するとき、マーキングペン１１７がワークＷに当
接した状態で第２ペンホルダ１１９は第１ペンホルダ１
１３の摺動穴１１５を摺動する。マーキングペン１１７
の押しつけ力はペンホルダ支持体１１１及び第２ペンホ
ルダ１１９、マーキングペン１１７の自重である。

【０００９】したがって、トーチヘッド１０３及びキャ
リアが前後左右に軸移動するときにマーキングペン１１
７の先端はワークＷのうねりやひずみの凹凸に沿って上
下動しながらワークＷ上を移動してマーキングされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマー
キング装置１０１においては、プラズマ加工における粉
塵やスパッタ等が第１ペンホルダ１１３の摺動穴１１５
に入り込むと、第２ペンホルダ１１９の動きが悪くなる
ので、摺動穴１１５を頻繁に清掃する必要があるという
問題点があった。

【００１１】また、マーキングペン１１７は第２ペンホ
ルダ１１９の先端に螺着したペンガイド１２５に側面か
らペン固定ねじ１２７で固定されているので、マーキン
グペン１１７を交換するときにはペン固定ねじ１２７を
緩めると共にペンガイド１２５を第２ペンホルダ１１９
から外してからマーキングペン１１７を抜いて交換する
という分解作業をする必要があるので、手間がかかり煩
わしいという問題点があった。

【００１２】また、第１ペンホルダ１１３及びペンホル
ダ支持体１１１がホルダ昇降用シリンダ１３３のピスト
ンロッド１３１に連結バー１３５を介して固定されてい
るので、例えば第１ペンホルダ１１３にワークＷの切断
片等の何らかの物体が接触するとき、その動きがゆっく
りのときは第１ペンホルダ１１３及びペンホルダ支持体
１１１がピストンロッド１３１と共に上昇するが、早く
当たるとピストンロッド１３１がすぐに縮むことができ
ないためにマーキングペン１１７の先端が折れたり、曲
がったりするという問題点があった。

【００１３】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、スパッタや粉塵等の影響を受
けずに円滑に安定した状態でのマーキングを可能とし、
マーキングペンの交換を容易にすると共に、急激な衝突
が生じてもマーキングペンの折損や曲がり等の不具合を
回避し得る熱切断加工機におけるマーキング方法及び熱
切断加工機を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の熱切断加工機におけるペン
マーキング方法は、ワークテーブル上に載置されたワー
クを熱切断加工するトーチを昇降自在に備えた加工ヘッ
ドを設け、この加工ヘッドを左右方向に移動自在に備え
たキャリアを設け、このキャリアを前後方向に移動自在
に設けた熱切断加工機において、マーキングペンを装着
したペンホルダ装置を昇降せしめる際に、前記加工ヘッ
ドに設けたホルダ昇降駆動装置の駆動部の先端を前記ペ
ンホルダ装置に係合せしめると共に、前記ペンホルダ装
置の下降端で前記駆動部の先端を前記ペンホルダ装置か
ら離脱せしめることを特徴とするものである。

【００１５】したがって、ペンホルダ装置が昇降する時
はホルダ昇降駆動装置の駆動部の先端が前記ペンホルダ
装置に係合するが、ペンホルダ装置が下降端に達すると
ペンホルダ装置は駆動部の先端から開放されるので上下
に移動自在となり、マーキングペンの先端がワークの凹
凸に沿って容易に上下動しながらワーク上をマーキング
する。たとえマーキングペンやペンホルダ装置に対して
側方あるいは下方からの急激な荷重が加わったときでも
ペンホルダ装置がすぐに上方へ逃げるのでマーキングペ
ンの折損や曲がりが防止される。

【００１６】請求項２によるこの発明の熱切断加工機
は、ワークテーブル上に載置されたワークを熱切断加工
するトーチを昇降自在に備えた加工ヘッドを設け、この
加工ヘッドを左右方向に移動自在に備えたキャリアを設
け、このキャリアを前後方向に移動自在に設けた熱切断
加工機において、マーキングペンを着脱自在なペンホル
ダ装置を前記加工ヘッドに昇降自在に設けると共に、前
記ペンホルダ装置を昇降せしめるホルダ昇降駆動装置を
前記加工ヘッドに設け、前記ペンホルダ装置の昇降時に
前記昇降駆動装置の駆動部の先端と係合すると共にペン
ホルダ装置の下降端で前記駆動部の先端と離脱する係合
部を前記ペンホルダ装置に設けてなることを特徴とする
ものである。

【００１７】したがって、請求項１記載の作用と同様で
あり、ペンホルダ装置が昇降する時はホルダ昇降駆動装
置の駆動部の先端が前記ペンホルダ装置に係合するが、
ペンホルダ装置が下降端に達するとペンホルダ装置は駆
動部の先端から開放されるので上下に移動自在となり、
マーキングペンの先端がワークの凹凸に沿って容易に上
下動しながらワーク上をマーキングする。たとえマーキ
ングペンやペンホルダ装置に対して側方あるいは下方か
らの急激な荷重が加わったときでもペンホルダ装置がす
ぐに上方へ逃げるのでマーキングペンの折損や曲がりが
防止される。

【００１８】また、前記ペンホルダ装置は前記加工ヘッ
ドに対して例えばリニアガイド等のガイド部材を介して
昇降自在に設けられるので、摩擦抵抗を少なく昇降自在
となり、リニアガイドは内部の潤滑油がシールで保護さ
れているので多少のスパッタや粉塵では動きが悪くなる
ことはない。

【００１９】また、マーキングペンはペンホルダ装置に
直接装着され、ねじ等の固定具により固定することがで
きるので、マーキングペンは容易に交換可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱切断加工機にお
けるペンマーキング方法及び熱切断加工機の実施の形態
について、プラズマ加工機を例にとって図面を参照して
説明する。

【００２１】図２及び図３を参照するに、本実施の形態
に係わるプラズマ加工機１は、ワークＷを載置するワー
クテーブル３が床面上に固定されており、このワークテ
ーブル３の下部には熱切断加工時に生じるドロスを貯留
せしめる集塵槽が備えられている。

【００２２】ワークテーブル３の図２において左右両側
には、プラズマ加工機１のキャリア５をＸ軸方向（図２
の紙面表裏に対して垂直方向、図３において左右方向）
に走行駆動するための左右キャリアガイド体７Ａ，７Ｂ
がＸ軸方向に長く延長された状態で床面上に固定されて
いる。

【００２３】より詳しくは、例えば左キャリアガイド体
７ＡにはＸ軸リニアガイド９がＸ軸方向に長く延長され
ており、キャリア５の図２において左端側がＸ軸リニア
ガイド９上をＸ軸ナット部材１１を介して走行自在に設
けられている。また、右キャリアガイド体７ＢにはＸ軸
ガイド溝部１３がＸ軸方向に長く延長されており、キャ
リア５の図２において右端側がＸ軸ガイド溝部１３を車
輪１５を介して走行自在に設けられている。

【００２４】また、左キャリアガイド体７ＡにはＸ軸リ
ニアガイド９に並行してラック１７が設けられており、
キャリア５の図２において左端側に設けたＸ軸駆動モー
タ１９で回転駆動されるピニオン２１がラック１７に噛
合されているので、キャリア５はＸ軸駆動モータ１９の
駆動によりワークテーブル３の上方をＸ軸方向に移動位
置決め自在に設けられている。

【００２５】キャリア５には加工ヘッドとしての例えば
トーチヘッド２３がＹ軸方向に移動位置決め可能に走行
自在に設けられている。例えばキャリア５の上面にはＹ
軸方向に長く延長されたＹ軸リニアガイド２５に沿って
トーチヘッド２３が走行自在に設けられており、トーチ
ヘッド２３はＹ軸駆動モータ２７で回転駆動されるＹ軸
ボールねじ２９によりＹ軸方向に移動位置決め自在に設
けられている。

【００２６】また、トーチヘッド２３には図３において
左側にヘッドブラケット３１が突設されており、プラズ
マを噴射するプラズマトーチ３３が図３に示されている
ようにヘッドブラケット３１に設けられたトーチ用昇降
シリンダ３５により上下方向（Ｚ軸方向）に昇降移動位
置決め自在に設けられている。したがって、プラズマト
ーチ３３はワークテーブル３上のワークＷに対してＸ
軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動位置決め自在である。

【００２７】プラズマトーチ３３の先端にはプラズマジ
ェットをワークＷに向けて照射するノズル３７が設けら
れている。

【００２８】より詳しくは、プラズマ加工機１にはプラ
ズマジェットを発生せしめるために直流溶接電源や高周
波発生源（図示省略）が内蔵されている。この直流溶接
電源や高周波発生源によりプラズマトーチ３３内で発生
するアーク熱でガスが高温に加熱されてプラズマ状にな
り、このプラズマ状のガスつまりプラズマジェットがノ
ズル３７から噴射され、所望の形状に切断するなどのプ
ラズマ加工が行なわれる。

【００２９】次に、本発明の実施の形態の主要部を示す
プラズマ加工機におけるマーキング装置について、詳し
く説明する。

【００３０】前述したトーチヘッド２３には、図２及び
図３に示されているようにワークＷにマーキングするた
めのマーキングペンを備えたマーキング装置３９がヘッ
ドブラケット３１を介して設けられている。

【００３１】より詳しくは、マーキング装置３９はヘッ
ドブラケット３１の図１において右側面に上下方向に延
伸されたリニアガイド４１が設けられ、このリニアガイ
ド４１にＺ軸方向に走行自在なナット部材４３にペンホ
ルダ支持体４５が例えばボルトＢＴで固定されている。
このペンホルダ支持体４５の下部にはペンホルダ４７が
ねじ４９で固定されている。

【００３２】ペンホルダ４７にはマーキングペン５１の
先端部付近を挿脱自在なペン装着穴５３が設けられてお
り、このペン装着穴５３に挿入されたマーキングペン５
１はペンホルダ４７の側面からペン固定具としての例え
ばペン固定ねじ５５により固定されている。なお、ペン
ホルダ４７の下部には下方に向けて細くなる方向の傾斜
面５７が全周に亘り設けられている。

【００３３】ヘッドブラケット３１の図１において左側
面には下方向に向けて伸縮する駆動部としての例えばピ
ストンロッド５９を備えたホルダ昇降駆動装置としての
例えばホルダ昇降用シリンダ６１がボルトＢＴ等の固定
具により固定されて設けられている。

【００３４】前述したペンホルダ支持体４５の図１にお
いて左側面には係合部材としての例えば上下方向に並行
した２枚のホルダブラケット６３とその下面に固定した
係合板６５が一体的に設けられている。係合板６５には
係合穴６７が設けられており、この係合穴６７にホルダ
昇降用シリンダ６１のピストンロッド５９の先端部が挿
通され、ピストンロッド５９の先端には係合板６５の下
面に当接して係合部材としてのストッパ６９がボルトＢ
Ｔで固定されている。

【００３５】以上のペンホルダ支持体４５とペンホルダ
４７とホルダブラケット６３とからペンホルダ装置７１
が構成されている。

【００３６】なお、ペンホルダ支持体４５が下降端位置
にあるときは図１に示されているようにピストンロッド
５９が下降端に位置するときのストッパ６９は係合板６
５から離反した位置に位置するように構成されている。
換言すれば、ペンホルダ４７が下降端位置にあるときは
ピストンロッド５９の先端との係合状態が開放される。

【００３７】上記構成により、ペンホルダ４７が昇降す
る時はホルダ昇降用シリンダ６１のピストンロッド５９
の先端のストッパ６９が係合板６５に当接して係合する
が、ペンホルダ４７が下降端に達するとペンホルダ４７
はピストンロッド５９の先端から開放される。

【００３８】制御装置（図示省略）からの指令によりホ
ルダ昇降用シリンダ６１のピストンロッド５９が下降す
ると、ペンホルダ支持体４５及びペンホルダ４７、マー
キングペン５１は一体的に図１の２点鎖線の位置から下
降し、ペンホルダ支持体４５が下降端付近になるとマー
キングペン５１の先端がワークＷ上に当接してペンホル
ダ４７及びペンホルダ支持体４５も停止する。しかし、
ホルダ昇降用シリンダ６１のピストンロッド５９はさら
にその下降端まで下降するので、先端のストッパ６９が
係合板６５から離反する。

【００３９】したがって、ペンホルダ支持体４５及びペ
ンホルダ４７、マーキングペン５１はストッパ６９から
開放されるので一体的にリニアガイド４１に沿って上下
に移動自在となる。ペンホルダ支持体４５及びペンホル
ダ４７はリニアガイド４１等のガイド部材によって昇降
自在に設けられているので、このときの上下方向の移動
にはリニアガイド４１のころがり摩擦とシール部との弱
い抵抗がかかる程度でが少ない摩擦抵抗で昇降自在とな
る。しかも、リニアガイド４１は内部の潤滑油がシール
で保護されているので多少のスパッタや粉塵では動きが
悪くなることはない。その結果、清掃頻度が非常に少な
く安定してマーキングされる。

【００４０】なお、本実施の形態ではマーキングペン５
１の押しつけ力はペンホルダ支持体４５及びペンホルダ
４７、マーキングペン５１の自重のみであるが、マーキ
ングペン５１の種類や方式等によっては必要に応じてマ
ーキングペン５１を下方へ押圧する付勢力を付加するス
プリング等の付勢手段を設けても構わない。

【００４１】マーキングペン５１がワークＷに当たって
から設定時間経過後にキャリア５及びトーチヘッド２３
がＸ軸及びＹ軸方向に移動してワークＷにマーキングさ
れる。

【００４２】このとき、マーキングペン５１の先端はワ
ークＷのうねりやひずみの凹凸に沿って容易に上下動し
ながらワークＷ上を移動してマーキングされる。

【００４３】なお、ペンホルダ支持体４５及びペンホル
ダ４７、マーキングペン５１が上下動自在であるので、
たとえマーキングペン５１やペンホルダ４７に対して側
方あるいは下方からの急激な荷重が加わったとしてもペ
ンホルダ４７の下部には傾斜面５７が設けられており、
しかもペンホルダ支持体４５及びペンホルダ４７、マー
キングペン５１がすぐに上方へ逃げるのでマーキングペ
ン５１が折損したり、曲がったりすることが防止され
る。

【００４４】また、マーキングペン５１はペンホルダ４
７に直接装着され、ペン固定ねじ５５等の固定具により
固定することができるので、この固定具を緩めるだけで
マーキングペン５１は容易に交換可能である。従来のよ
うにペンホルダ部を分解する必要がなくなる。

【００４５】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。本実施の形態では熱切
断加工機としてプラズマ加工機を例にとって説明したが
レーザ加工機およびその他の熱切断加工機であっても構
わない。

【００４６】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ペンホ
ルダ装置が昇降する時はホルダ昇降駆動装置の駆動部の
先端を前記ペンホルダ装置に係合し、ペンホルダ装置が
下降端に達するとペンホルダ装置を駆動部の先端から開
放できる。したがって、下降端に位置するペンホルダ装
置に保持されたマーキングペンの先端をワークの凹凸に
沿って容易に上下動しながらワーク上にマーキングでき
る。しかも、たとえマーキングペンやペンホルダ装置に
対して側方あるいは下方からの急激な荷重が加わったと
きでもペンホルダ装置がすぐに上方へ逃げるのでマーキ
ングペンの折損や曲がりを防止できる。

【００４７】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
効果と同様であり、ペンホルダ装置が昇降する時はホル
ダ昇降駆動装置の駆動部の先端を前記ペンホルダ装置に
係合し、ペンホルダ装置が下降端に達するとペンホルダ
装置を駆動部の先端から開放できる。したがって、下降
端に位置するペンホルダ装置に保持されたマーキングペ
ンの先端をワークの凹凸に沿って容易に上下動しながら
ワーク上にマーキングできる。しかも、たとえマーキン
グペンやペンホルダ装置に対して側方あるいは下方から
の急激な荷重が加わったときでもペンホルダ装置がすぐ
に上方へ逃げるのでマーキングペンの折損や曲がりを防
止できる。

【００４８】また、前記ペンホルダ装置を加工ヘッドに
対して例えばリニアガイド等のガイド部材を介して昇降
自在に設けたので、摩擦抵抗を少なく昇降自在とするこ
とができ、リニアガイドは内部の潤滑油がシールで保護
されているので多少のスパッタや粉塵では動きが悪くな
ることはない。

【００４９】また、マーキングペンをペンホルダ装置に
直接装着し、ねじ等の固定具により固定するので、マー
キングペンを容易に交換できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すもので、プラズマ加
工機におけるマーキング装置の正面図である。

【図２】本発明の実施の形態で用いられるプラズマ加工
機の正面図である。

【図３】図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】従来のプラズマ加工機におけるマーキング装置
の正面図である。

【符号の説明】

１ プラズマ加工機 ２３ トーチヘッド（加工ヘッド） ３３ プラズマトーチ（トーチ） ３９ マーキング装置 ４３ ナット部材 ４７ ペンホルダ ５１ マーキングペン ５５ ペン固定ねじ ５９ ピストンロッド（駆動部） ６１ ホルダ昇降用シリンダ（ホルダ昇降駆動装置） ６５ 係合板（係合部） ６７ 係合穴（係合部） ６９ ストッパ（係合部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークテーブル上に載置されたワークを
   熱切断加工するトーチを昇降自在に備えた加工ヘッドを
   設け、この加工ヘッドを左右方向に移動自在に備えたキ
   ャリアを設け、このキャリアを前後方向に移動自在に設
   けた熱切断加工機において、 マーキングペンを装着したペンホルダ装置を昇降せしめ
   る際に、前記加工ヘッドに設けたホルダ昇降駆動装置の
   駆動部の先端を前記ペンホルダ装置に係合せしめると共
   に、前記ペンホルダ装置の下降端で前記駆動部の先端を
   前記ペンホルダ装置から離脱せしめることを特徴とする
   熱切断加工機におけるマーキング方法。
2. 【請求項２】 ワークテーブル上に載置されたワークを
   熱切断加工するトーチを昇降自在に備えた加工ヘッドを
   設け、この加工ヘッドを左右方向に移動自在に備えたキ
   ャリアを設け、このキャリアを前後方向に移動自在に設
   けた熱切断加工機において、 マーキングペンを着脱自在なペンホルダ装置を前記加工
   ヘッドに昇降自在に設けると共に、前記ペンホルダ装置
   を昇降せしめるホルダ昇降駆動装置を前記加工ヘッドに
   設け、前記ペンホルダ装置の昇降時に前記昇降駆動装置
   の駆動部の先端と係合すると共にペンホルダ装置の下降
   端で前記駆動部の先端と離脱する係合部を前記ペンホル
   ダ装置に設けてなることを特徴とする熱切断加工機。