JP2001252831A - 作業高さを走査するための装置 - Google Patents
作業高さを走査するための装置Info
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水噴流−及びレーザ切断装置における作業高
さを走査する装置で、走査アームの載せ力を切断品に合
わせ、感度調節可能な衝突防止手段を有するものを提供
する。 【解決手段】 走査アーム１が、リニアモータ１１によ
って移動可能で、走査アーム１の載せ力が、加工材料１
９に関連して電気的又は機械的に調節及び制御、プログ
ラミング可能で、リニアモータ構造群１３と走査アーム
１とが、フレキシブルな支承部５を介して旋回可能に支
承され、衝突スイッチ８が、リニアモータ構造群１３に
よってレバーロッド１６を介して制御可能で、該レバー
ロッドが、リニアモータ構造群１３に旋回可能に枢支固
定され、かつ、支承部１７の旋回支点９内に旋回可能及
び長手方向摺動可能にガイドされていて、旋回支点９を
備えた支承部１７が調節スピンドル１５に配置されてい
て、てこ比を変えるためにこの調節スピンドル１５で調
節可能である。
さを走査する装置で、走査アームの載せ力を切断品に合
わせ、感度調節可能な衝突防止手段を有するものを提供
する。 【解決手段】 走査アーム１が、リニアモータ１１によ
って移動可能で、走査アーム１の載せ力が、加工材料１
９に関連して電気的又は機械的に調節及び制御、プログ
ラミング可能で、リニアモータ構造群１３と走査アーム
１とが、フレキシブルな支承部５を介して旋回可能に支
承され、衝突スイッチ８が、リニアモータ構造群１３に
よってレバーロッド１６を介して制御可能で、該レバー
ロッドが、リニアモータ構造群１３に旋回可能に枢支固
定され、かつ、支承部１７の旋回支点９内に旋回可能及
び長手方向摺動可能にガイドされていて、旋回支点９を
備えた支承部１７が調節スピンドル１５に配置されてい
て、てこ比を変えるためにこの調節スピンドル１５で調
節可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に水噴流（ウオ
ータージェット）−及びレーザ切断装置で作業高さを走
査して、切断工具における衝突損傷を避けるための装置
に関する。
ータージェット）−及びレーザ切断装置で作業高さを走
査して、切断工具における衝突損傷を避けるための装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような装置は、作業員が手動で調節
可能及び制御可能で、付加的に作業高さを走査するため
のセンサも備えているものが公知である。このような装
置は、作業員が非常に注意深く作業することが要求され
るという欠点がある。センサは反射した水噴流によって
又は侵食（Ａｂｒａｓｉｏｎ）によって容易に損傷を受
ける。これによって、例えばまくれ若しくは鋳張り（Ｇ
ｒａｔ）、スケール（Ｚｕｎｄｅｒ）、液滴の残り又は
錆による小面積の表面損傷を確認することはまったくで
きず、これによって、切断工具の重大な損傷を引き起こ
すことがある。
可能及び制御可能で、付加的に作業高さを走査するため
のセンサも備えているものが公知である。このような装
置は、作業員が非常に注意深く作業することが要求され
るという欠点がある。センサは反射した水噴流によって
又は侵食（Ａｂｒａｓｉｏｎ）によって容易に損傷を受
ける。これによって、例えばまくれ若しくは鋳張り（Ｇ
ｒａｔ）、スケール（Ｚｕｎｄｅｒ）、液滴の残り又は
錆による小面積の表面損傷を確認することはまったくで
きず、これによって、切断工具の重大な損傷を引き起こ
すことがある。
【０００３】さらにまた、衝突を避けるための装置を備
えた水噴流−及びレーザ切断装置のためのダイナミック
な表面走査を行うための空圧式の装置が公知である。こ
の場合の欠点は、測定値検出のシステム及び空圧駆動装
置の機能が緩慢であるために、衝突時の機械的な過負荷
において、切断工具の損傷に対する確実な保護を提供し
ないという欠点がある。このような装置の応答感度の程
度及び、走査アームの作業ストローク及び載せ力（Ａｕ
ｆｔｒａｇｋｒａｆｔ）の程度も、作業員によって調節
できないか又はプログラミングできない。これによっ
て、傷つきやすい高価値の材料は引っ掻きによって損傷
されることがある（アメリカ合衆国実用新案登録第２９
９０５３０４号明細書）。
えた水噴流−及びレーザ切断装置のためのダイナミック
な表面走査を行うための空圧式の装置が公知である。こ
の場合の欠点は、測定値検出のシステム及び空圧駆動装
置の機能が緩慢であるために、衝突時の機械的な過負荷
において、切断工具の損傷に対する確実な保護を提供し
ないという欠点がある。このような装置の応答感度の程
度及び、走査アームの作業ストローク及び載せ力（Ａｕ
ｆｔｒａｇｋｒａｆｔ）の程度も、作業員によって調節
できないか又はプログラミングできない。これによっ
て、傷つきやすい高価値の材料は引っ掻きによって損傷
されることがある（アメリカ合衆国実用新案登録第２９
９０５３０４号明細書）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、水噴流−及びレーザ切断装置における作業高さを走
査するための電気工学式の装置で、走査アームの載せ力
を切断品に合わせてプログラミングすることができ、感
度を調節可能で機械的な過負荷がかからないような衝突
防止手段を有するものを提供することである。
は、水噴流−及びレーザ切断装置における作業高さを走
査するための電気工学式の装置で、走査アームの載せ力
を切断品に合わせてプログラミングすることができ、感
度を調節可能で機械的な過負荷がかからないような衝突
防止手段を有するものを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、該水噴流−及びレーザ切断装置の走査アー
ムが、リニアモータによって作業位置で移動可能であっ
て、走査アームの支載せ力が作業ストロークの各時点に
おいて、加工しようとする材料に関連して電気的又は機
械的に調節可能及び制御可能であって、かつ／又は、作
業ストロークの各時点に合わせてプログラミング可能で
あって、切断工具ガイドのブラケットで、走査アームの
リニアガイドロッドを備えたリニアガイドを有するリニ
アモータ構造群と、前記リニアガイドロッドに配置され
た走査アームとが、ブラケットに配置されたフレキシブ
ルな支承部及び／又はリニアモータ構造群の可動な支承
部のための球継手を介して、すべての方向で可動に旋回
可能に支承されており、この場合、リニアモータ構造群
が、このリニアモータ構造群とブラケットとの間に配置
された少なくとも１つのばねによって中立位置で安定化
されており、公知の誘導式のアプローチスイッチの形状
の衝突スイッチが、リニアモータ構造群によって、レバ
ーロッドを介して制御可能であって、該レバーロッド
が、一方ではリニアモータ構造群に旋回可能に枢支固定
されていて、他方では支承部の旋回支点内に旋回可能及
び長手方向摺動可能にルーズにガイドされていて、この
場合、旋回支点を備えた支承部が調節スピンドルに配置
されていて、てこ比を変えるためにこの調節スピンドル
で調節可能に構成されている。
明によれば、該水噴流−及びレーザ切断装置の走査アー
ムが、リニアモータによって作業位置で移動可能であっ
て、走査アームの支載せ力が作業ストロークの各時点に
おいて、加工しようとする材料に関連して電気的又は機
械的に調節可能及び制御可能であって、かつ／又は、作
業ストロークの各時点に合わせてプログラミング可能で
あって、切断工具ガイドのブラケットで、走査アームの
リニアガイドロッドを備えたリニアガイドを有するリニ
アモータ構造群と、前記リニアガイドロッドに配置され
た走査アームとが、ブラケットに配置されたフレキシブ
ルな支承部及び／又はリニアモータ構造群の可動な支承
部のための球継手を介して、すべての方向で可動に旋回
可能に支承されており、この場合、リニアモータ構造群
が、このリニアモータ構造群とブラケットとの間に配置
された少なくとも１つのばねによって中立位置で安定化
されており、公知の誘導式のアプローチスイッチの形状
の衝突スイッチが、リニアモータ構造群によって、レバ
ーロッドを介して制御可能であって、該レバーロッド
が、一方ではリニアモータ構造群に旋回可能に枢支固定
されていて、他方では支承部の旋回支点内に旋回可能及
び長手方向摺動可能にルーズにガイドされていて、この
場合、旋回支点を備えた支承部が調節スピンドルに配置
されていて、てこ比を変えるためにこの調節スピンドル
で調節可能に構成されている。
【０００６】
【発明の効果】本発明による装置の利点は、走査アーム
を切断品上に載せるためにリニアモータを使用したこと
によって高い反応速度が可能であるという点にある。こ
れによって、作業ストロークの各時点において約０．０
５Ｎの精度の載せ力が実現可能で、プログラミング可能
でもある。これによってまた、切断品における走査アー
ムの摩擦減少に基づいて、載設部における水供給又は圧
縮空気供給に補助されて、切断装置の高い作業速度を可
能にする。これによって薄い切断品の押し当て若しくは
保持も改善される。
を切断品上に載せるためにリニアモータを使用したこと
によって高い反応速度が可能であるという点にある。こ
れによって、作業ストロークの各時点において約０．０
５Ｎの精度の載せ力が実現可能で、プログラミング可能
でもある。これによってまた、切断品における走査アー
ムの摩擦減少に基づいて、載設部における水供給又は圧
縮空気供給に補助されて、切断装置の高い作業速度を可
能にする。これによって薄い切断品の押し当て若しくは
保持も改善される。
【０００７】ガラススケール（Ｇｌａｓｍａｓｓｓｔａ
ｂ）及び光学式のエンコーダと連絡して、切断工具と切
断品との間の最小の間隔を実現し、それと同時にこの間
隔を制御するために、測定値が公知の形式で評価され、
約０．０１ｍｍの精度の間隔が実現される。
ｂ）及び光学式のエンコーダと連絡して、切断工具と切
断品との間の最小の間隔を実現し、それと同時にこの間
隔を制御するために、測定値が公知の形式で評価され、
約０．０１ｍｍの精度の間隔が実現される。
【０００８】本発明のその他の重要な利点は、衝突時に
水−又はレーザ切断装置の遮断が適時にしかも確実に行
われ、この場合、衝突スイッチの応答特性の感度は簡単
な形式で調節可能であって、ひいてはそれぞれに使用に
適合させることができる、という点にある。
水−又はレーザ切断装置の遮断が適時にしかも確実に行
われ、この場合、衝突スイッチの応答特性の感度は簡単
な形式で調節可能であって、ひいてはそれぞれに使用に
適合させることができる、という点にある。
【０００９】本発明の実施態様によれば、走査アームが
ガイドヘッドにおいて高さ及び奥行き調節可能（ｈｏｅ
ｈｅｎ−ｓｏｗｉｅ ｔｉｅｆｅｎｖｅｒｓｔｅｌｌｂ
ａｒ）で旋回可能に配置されている。
ガイドヘッドにおいて高さ及び奥行き調節可能（ｈｏｅ
ｈｅｎ−ｓｏｗｉｅ ｔｉｅｆｅｎｖｅｒｓｔｅｌｌｂ
ａｒ）で旋回可能に配置されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に示した実施例を用いて詳しく説明する。
に示した実施例を用いて詳しく説明する。
【００１１】水切断装置の切断工具４を備えた工具ホル
ダのブラケット６にリニアモータ構造群１３が配置され
ている。
ダのブラケット６にリニアモータ構造群１３が配置され
ている。
【００１２】このリニアモータ構造群１３は、球継手３
及びフレキシブルな支承部５を用いてブラケット６に可
動に支承されている。リニアモータ構造群１３は、この
リニアモータ構造分１３とブラケット６との間に設けら
れたばね７によって支えられていて、規定された位置で
安定化されている。
及びフレキシブルな支承部５を用いてブラケット６に可
動に支承されている。リニアモータ構造群１３は、この
リニアモータ構造分１３とブラケット６との間に設けら
れたばね７によって支えられていて、規定された位置で
安定化されている。
【００１３】リニアモータ１１は、リニアガイド（線状
ガイド；Ｌｉｎｅａｒｆｕｅｒｕｎｇ）１０によってリ
ニアガイドロッド１４に連結されている。リニアガイド
ロッド１４は、ブラケット６内の球継手３を通って延び
ていて、その一端部でガイドヘッド２を有しており、こ
のガイドヘッド２で走査アーム１は２つの方向で摺動可
能であって、一平面内で回転可能に固定されている。
ガイド；Ｌｉｎｅａｒｆｕｅｒｕｎｇ）１０によってリ
ニアガイドロッド１４に連結されている。リニアガイド
ロッド１４は、ブラケット６内の球継手３を通って延び
ていて、その一端部でガイドヘッド２を有しており、こ
のガイドヘッド２で走査アーム１は２つの方向で摺動可
能であって、一平面内で回転可能に固定されている。
【００１４】走査アームは中空に構成されていて、その
上端部で水接続部を有している。走査アームの環状の載
せ部（載設部）は、切断品１９に向けられた水吐出開口
を有している。リニアモータ構造群１３内ではリニアガ
イド１０にガラススケール１２が配置されており、この
ガラススケール１２は、同様にリニアモータ構造群１３
内に配置された光学式のエンコーダ２２に対応してい
る。
上端部で水接続部を有している。走査アームの環状の載
せ部（載設部）は、切断品１９に向けられた水吐出開口
を有している。リニアモータ構造群１３内ではリニアガ
イド１０にガラススケール１２が配置されており、この
ガラススケール１２は、同様にリニアモータ構造群１３
内に配置された光学式のエンコーダ２２に対応してい
る。
【００１５】ブラケット６には、リニアガイドロッド１
４に対してほぼ平行に調節スピンドル１５が配置されて
おり、該調節スピンドル１５には、この調節スピンドル
１５に沿って長手方向調節若しくは高さ調節可能な、回
り継手９を備えた支承部１７が配置されている。この回
り継手９の下側には、誘導式のアプローチスイッチ（Ｎ
ａｅｈｒｕｎｇｓｓｃｈａｌｔｅｒ）として構成された
衝突スイッチ８が配置されている。リニアモータ構造群
１３には、球継手３から離れた方の端部でブラケットに
回り継手１８が配置されており、この回り継手１８内に
レバーロッド１６がカルダン継手式に可動に支承されて
いる。このレバーロッド１６は、高さ調節可能な支承部
１７に配置された回り継手９を通って摺動可能に貫通ガ
イドされている。水切断装置の通常運転状態では、継手
１８と回り継手９と衝突スイッチ８とが互いに同一列に
配置されていて、切断装置は、誘導式のアプローチスイ
ッチの電気接点を介してスイッチオンされた運転状態に
ある。
４に対してほぼ平行に調節スピンドル１５が配置されて
おり、該調節スピンドル１５には、この調節スピンドル
１５に沿って長手方向調節若しくは高さ調節可能な、回
り継手９を備えた支承部１７が配置されている。この回
り継手９の下側には、誘導式のアプローチスイッチ（Ｎ
ａｅｈｒｕｎｇｓｓｃｈａｌｔｅｒ）として構成された
衝突スイッチ８が配置されている。リニアモータ構造群
１３には、球継手３から離れた方の端部でブラケットに
回り継手１８が配置されており、この回り継手１８内に
レバーロッド１６がカルダン継手式に可動に支承されて
いる。このレバーロッド１６は、高さ調節可能な支承部
１７に配置された回り継手９を通って摺動可能に貫通ガ
イドされている。水切断装置の通常運転状態では、継手
１８と回り継手９と衝突スイッチ８とが互いに同一列に
配置されていて、切断装置は、誘導式のアプローチスイ
ッチの電気接点を介してスイッチオンされた運転状態に
ある。
【００１６】レバーロッド１６の他方の自由端部は、誘
導式のアプローチスイッチの反対極として構成されてい
る。
導式のアプローチスイッチの反対極として構成されてい
る。
【００１７】装置を運転開始するために、まず切断工具
４が切断位置にもたらされ、切断品１９に対する剪断工
具４の作業間隔並びに走査アーム１の載設力がプログラ
ミング若しくは調節される。調節スピンドル１５におけ
る回り継手９の支承部１７によって、支承部１７が衝突
スイッチ８に近づけて又は遠ざけて位置決めされひいて
はレバーロッド１６の別の伝達比が実現されることによ
って、衝突スイッチ８の感度が調節される。回り継手９
を衝突スイッチ８の近くに位置決めすることは、「低感
度（ｕｎｅｍｐｆｉｎｄｌｉｃｈ）」を意味し、回り継
手９を衝突スイッチ８から遠ざけて位置決めすること
は、「高感度（ｅｍｐｆｉｎｄｌｉｃｈ）を意味する。
４が切断位置にもたらされ、切断品１９に対する剪断工
具４の作業間隔並びに走査アーム１の載設力がプログラ
ミング若しくは調節される。調節スピンドル１５におけ
る回り継手９の支承部１７によって、支承部１７が衝突
スイッチ８に近づけて又は遠ざけて位置決めされひいて
はレバーロッド１６の別の伝達比が実現されることによ
って、衝突スイッチ８の感度が調節される。回り継手９
を衝突スイッチ８の近くに位置決めすることは、「低感
度（ｕｎｅｍｐｆｉｎｄｌｉｃｈ）」を意味し、回り継
手９を衝突スイッチ８から遠ざけて位置決めすること
は、「高感度（ｅｍｐｆｉｎｄｌｉｃｈ）を意味する。
【００１８】水切断装置が運転状態に位置し、この時に
走査アーム１が切断品の不規則表面上にぶつかると、走
査アーム１は、切断品から離れる方向に旋回せしめら
れ、この旋回運動がリニアガイドロッド１４を介してリ
ニアモータ構造群１３に伝達され、及びひいては継手１
８を介して、回り継手９内にガイドされたレバーロッド
６に伝達される。
走査アーム１が切断品の不規則表面上にぶつかると、走
査アーム１は、切断品から離れる方向に旋回せしめら
れ、この旋回運動がリニアガイドロッド１４を介してリ
ニアモータ構造群１３に伝達され、及びひいては継手１
８を介して、回り継手９内にガイドされたレバーロッド
６に伝達される。
【００１９】このような旋回運動によって、衝突スイッ
チ８は、レバーロッド１６の整列線から外れて、水切断
装置は適時に運転停止され、それによって高価値の水切
断工具の損傷又は破壊が避けられる。
チ８は、レバーロッド１６の整列線から外れて、水切断
装置は適時に運転停止され、それによって高価値の水切
断工具の損傷又は破壊が避けられる。
【図１】切断装置の切断工具ホルダに固定された走査装
置を正面から見た概略的な横断面図である。
置を正面から見た概略的な横断面図である。
【図２】図１に示した走査装置の、運転状態の側面図の
概略的な横断面図である。
概略的な横断面図である。
【図３】図２に示した走査装置の衝突状態を示す概略的
な横断面図である。
な横断面図である。
１ 走査アーム、 ２ ガイドヘッド、 ３ 球継手、
４ 切断工具、 ５フレキシブルな支承部、 ６ ブ
ラケット、 ７ ばね、 ８ 衝突スイッチ、 ９ 回
り継手、 １０ リニアガイド、 １１ リニアモー
タ、 １２ ガラススケール、 １３ リニアモータ構
造群、 １４ リニアガイドロッド、１５ 調節スピン
ドル、 １６ レバーロッド、 １７ 支承部、 １８
継手、 １９ 切断品、 ２０ トルク安全装置、
２１ 係止部、 ２２ 光学式のエンコーダ
４ 切断工具、 ５フレキシブルな支承部、 ６ ブ
ラケット、 ７ ばね、 ８ 衝突スイッチ、 ９ 回
り継手、 １０ リニアガイド、 １１ リニアモー
タ、 １２ ガラススケール、 １３ リニアモータ構
造群、 １４ リニアガイドロッド、１５ 調節スピン
ドル、 １６ レバーロッド、 １７ 支承部、 １８
継手、 １９ 切断品、 ２０ トルク安全装置、
２１ 係止部、 ２２ 光学式のエンコーダ
Claims (7)
- 【請求項１】 殊に、衝突安全装置が組み込まれている
水噴流−及びレーザ切断装置で作業高さを走査するため
の装置であって、切断工具ガイドに固定されている形式
のものにおいて、 該水噴流−及びレーザ切断装置の走査アーム（１）が、
リニアモータ（１１）によって作業位置で移動可能であ
って、走査アーム（１）の載せ力が作業ストロークの各
時点において、加工しようとする材料（１９）に関連し
て電気的又は機械的に調節可能及び制御可能であって、
かつ／又は、作業ストロークの各時点に合わせてプログ
ラミング可能であって、 切断工具ガイドのブラケット（６）で、走査アーム
（１）のリニアガイドロッド（１４）を備えたリニアガ
イド（１０）を有するリニアモータ構造群（１３）と、
前記リニアガイドロッド（１４）に配置された走査アー
ム（１）とが、ブラケット（６）に配置されたフレキシ
ブルな支承部（５）及び／又はリニアモータ構造群（１
３）の可動な支承部のための球継手（３）を介して、す
べての方向で可動に旋回可能に支承されており、この場
合、リニアモータ構造群（１３）が、このリニアモータ
構造群（１３）とブラケット（６）との間に配置された
少なくとも１つのばね（７）によって中立位置で安定化
されており、 公知の誘導式のアプローチスイッチの形状の衝突スイッ
チ（８）が、リニアモータ構造群（１３）によって、レ
バーロッド（１６）を介して制御可能であって、 該レバーロッド（１６）が、一方ではリニアモータ構造
群（１３）に旋回可能に枢支固定されていて、他方では
支承部（１７）の旋回支点（９）内に旋回可能及び長手
方向摺動可能にルーズにガイドされていて、この場合、
旋回支点（９）を備えた支承部（１７）が調節スピンド
ル（１５）に配置されていて、てこ比を変えるためにこ
の調節スピンドル（１５）で調節可能である、 ことを特徴とする、作業高さを走査するための装置。 - 【請求項２】 リニアガイド（１０）のリニアガイドロ
ッド（１４）がトルク安全装置（２０）を有している、
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 走査アーム（１）又は、この走査アーム
（１）をガイドヘッド（２）に固定する固定部が目標破
壊箇所を有している、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 走査アーム（１）がガイドヘッド（２）
において高さ及び奥行き調節可能で旋回可能に配置され
ている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項５】 走査アーム（１）が中空に構成されてい
るか又は、走査アームの支承箇所に水供給部又は圧縮空
気供給部を備えている、請求項１から４までのいずれか
１項記載の装置。 - 【請求項６】 リニアモータ構造群（１３）に、リニア
ガイドロッド（１４）の位置、速度及び加速度からリニ
アモータ（１０）を制御するための光学式のエンコーダ
（２２）及びガラススケール（１２）が配置されてい
る、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項７】 リニアガイドロッド（１４）が非作業位
置で係止部（２１）によって係止可能である、請求項１
から６までのいずれか１項記載の装置。
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