JP2009538740A

JP2009538740A - 切断装置

Info

Publication number: JP2009538740A
Application number: JP2009513054A
Authority: JP
Inventors: タイムン，ジョン
Original assignee: タイムン，ジョン
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2009-11-12
Also published as: KR100796208B1; KR20070114654A; CN101454110A; US20090200714A1

Abstract

切断装置を開示する。前記切断装置には、レールと、トーチ、ガス供給部を含み、さらに、前記アームの延長方向と交差する方向に移動させるように、前記トーチ、及び前記レールに着座するホイールを支えるアームを含む、本体と、前記アームをその延長方向に移動させるアーム駆動モーターを含むアーム駆動ドライバと、前記ホイールを回転させるホイール駆動モーターを含むホイール駆動ドライバと、前記レールの延長方向に延びかつ屈曲上端部を有する固定バーと、前記本体から下向きに延びる固定ロッドを含む本体固定部と、前記固定バーの屈曲上端部の真下に位置決めされるように、前記固定ロッドの下端部に装着され、かつ前記固定ロッドが前記本体に向かって移動可能であることから、前記レールに対して押圧されるローラーと、が含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置に関するものであり、特に、その本体が本体固定部を介して固定バーを備えたレールに固定されるので、切断工程中の外圧に起因する前記本体の動きを防止し、それによって精密な切断工程を行うことができるようになっている切断装置に関するものである。

一般的な切断装置は、レールがその上に着座する板を、高圧酸素とＬＰＧガスを前記トーチで着火させて得られる炎を用いて、前記レールの上を沿って移動するトーチによって切断する、という構成になっている。

この場合、前記切断装置では、前記トーチで炎が着火される際に発生する推進力、前記切断装置のホイールを回転させるように構成されたモーターの振動、または外部から前記切断装置にかかる圧力（以下、「外圧」と呼ぶ）に起因する振動が生じる。その結果、前記切断装置は前記レールから頻繁に脱線してしまう。

このため、前記従来の切断装置には、精密な切断工程に適さないという問題点がある。

従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、その本体が本体固定部を介して固定バーを備えたレールに固定されるので、切断工程中の外圧に起因する前記本体の動きを防止し、それによって精密な切断工程を行うことができるようになっている切断装置を提供することである。

本発明の態様によれば、上記及び他の目的は、以下を具備する切断装置を提供することによって達成できる。

レールと、ガスの着火に従って炎を発生させる火口を備えたトーチ、前記トーチにガスが供給される必要があるかどうかを制御するためのガス供給部、及び前記トーチをその一端で支えるアームを含み、さらに、前記レールに着座され、かつ前記アームの延長方向と交差する方向に移動可能なホイールを含む本体と、前記アームをその延長方向に移動させるアーム駆動モーターを含むアーム駆動ドライバと、前記ホイールを回転させるホイール駆動モーターを含むホイール駆動ドライバと、前記レールから前記本体に向かって突起し、前記レールの延長方向に延びかつ屈曲上端部を有する固定バーと、前記本体の底部から下向きに延びかつ屈曲下端部を有する固定ロッドを含み、さらに前記固定バーの屈曲上端部の真下に位置決めされるように前記固定ロッドの下端部に装着されるローラーを含む本体固定部であって、前記固定ロッドが前記本体に向かって移動可能であるため、前記ローラーを前記レールに対して押圧させるようになっている本体固定部。

前記アームには、前記アームから突起してその延長方向と交差する方向に延出するアームストッパーが含まれてもよい。また、前記レールには、前記レールから突起してその上に着座する前記本体に向かって延出する本体ストッパーが含まれてもよい。前記アーム駆動ドライバには、前記アーム移動中に前記アームストッパーと接触してその接触状態を検出するための第１センサーがさらに含まれてもよい。また、前記本体には、前記本体のレールに沿った移動中に前記本体ストッパーと接触してその接触状態を検出する第２センサーと、前記第１センサーが前記アームストッパーの接触状態を検出すると前記アーム駆動モーターを停止させ、前記第２センサーが前記本体ストッパーの接触状態を検出すると前記ホイール駆動モーターを停止させるコントローラと、がさらに含まれてもよい。

前記ガス供給部には、前記トーチにガスが供給される必要があるかどうかを制御するためのバルブと、前記バルブを閉じるための弁シリンダーと、が含まれてもよい。前記コントローラは、前記コントローラが前記第１センサー及び第２センサーの検出動作に従って前記アーム駆動モーター及び前記ホイール駆動モーターを停止させる際に前記バルブを閉じるように、前記弁シリンダーを制御することも可能である。

前記本体固定部には、前記固定ロッドを下向きに移動させて、前記固定ロッドが前記固定バーにかかる前記ローラーの押圧力を解除するようにさせる第１シリンダーと、前記固定ロッドを下向きに移動させる前記第１シリンダーからの力が解除されると、前記固定ロッドを上向きに移動させて、前記固定ロッドが前記ローラーを前記固定バーに対して押圧するようにさせる弾性部材と、がさらに含まれてもよい。

前記ホイール駆動ドライバには、前記ホイール駆動モーターから回転力を受ける第１クラッチ部と、前記回転力を前記ホイール駆動モーターから前記ホイールに伝達するための第２クラッチ部と、前記第２クラッチ部を第１クラッチ部と付勢係合させて、前記第２クラッチ部を回転させる第２シリンダーと、がさらに含まれてもよい。

前記本体には、前記本体固定部を起動させる第１スイッチと、前記ホイール駆動ドライバを起動させる第２スイッチと、がさらに含まれてもよい。前記コントローラは、前記第１スイッチが作動すると前記固定ロッド下向きに移動させるように前記本体固定部の第１シリンダーを制御することも可能であり、前記第２スイッチが作動すると前記第２クラッチ部にかかる付勢力を解除させるように前記ホイール駆動ドライバの第２シリンダーを制御することも可能である。

前記切断装置は、前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれにガスを供給するための電磁弁をさらに具備してもよい。前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれは空気圧シリンダーから成ってもよい。前記ガス供給部には、前記ガス供給部に供給されるガスを受け入れるためのガス導入管と、前記ガス導入管によって受け入れられたガスを前記トーチに放出するための第１ガス導出管と、前記ガス導入管によって受け入れられたガスを前記電磁弁に放出するための第２ガス導出管と、がさらに含まれてもよい。前記弁シリンダーは、前記ガス導入管と前記第１ガス導出管間に配設してもよい。前記コントローラは、前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれへのガス供給を制御するように、前記電磁弁を制御することも可能である。

また、前記アームには、その一端が前記アームに固定され、かつその他端でサンプルを保持するサンプルホルダと、回転しながら前記サンプルの外周辺部に沿って移動し、かつ前記トーチが装着される下端部を有するモーターと前記モーターをその一端で支える第１支持部を含む支持ユニットと、前記第１支持部の一端を前記モーターの動作に従って回動させるように、前記第１支持部の他端に装着される第１ヒンジ部と、その一端で前記第１ヒンジ部に連結される第２支持部と、その一端で前記アームに固定的に装着される第３支持部と前記モーターの動作に従って、前記第１ヒンジ部を前記第３支持部の他端周囲でヒンジ状に動作させるように、前記第３支持部の他端に装着される第２ヒンジ部と、が含まれてもよい。

前記アームには、モーターと、その一端で前記アームに固定的に装着されて、その他端で前記モーターを保持するモーターホルダと、その一端が前記モーターによって回転されて、その他端が前記モーターの回転軸と交差する方向に屈曲され、前記他端では前記トーチを保持する回転部材と、が含まれてもよい。

前記アームの延長方向は、前記固定バーの突起方向に一致してもよい。前記アーム駆動ドライバには、前記アームをその延長方向に移動させるとともに前記アーム駆動モーターを含む第１アーム駆動ドライバと、前記アームをその延長方向と交差する方向に移動させるように前記第１アーム駆動ドライバを移動させる第２アーム駆動ドライバと、が含まれてもよい。

また、前記アームには、その延長方向に延びる溝が含まれてもよい。前記第１アーム駆動ドライバには、前記溝内に受け入れられるローラーがさらに含まれてもよい。前記ローラーは、前記アームをその延長方向に移動させるように、前記アーム駆動モーターによって回転する。

前記第２アーム駆動ドライバには、ピニオンギアと、前記ピニオンギアの回転に従って前記第１アーム駆動ドライバを前記アームの延長方向と交差する方向に移動させるように、その上面で前記第１アーム駆動ドライバに連結されて、その下面で前記ピニオンギアに係合されるラックギアと、が含まれてもよい。

前記アームの延長方向は、前記固定バーの突起方向に一致してもよい。前記レールには、前記レールを前記アームの延長方向と交差する方向に移動させるように、前記レールに装着されてその真下に配設される下部ローラーが含まれてもよい。

前記トーチでは、前記火口とは逆の端部が球状になっていてもよい。前記アームには、前記トーチの球状端部が嵌合されるボールジョイントと、直径方向に配設される複数の孔をなして形成される回転板を含むトーチ回動部と、その一端が前記回転板の孔の１つに連結されて、その他端が前記トーチに連結されたガイドと、前記回転板を回転させるモーターと、が含まれてもよい。それにより、前記トーチの火口は、前記モーターの回転に従って１方向または複数方向に回動することも可能である。

以下、本発明に係る切断装置を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１、図２、及び図４に示すように、本発明に係る切断装置１には、レール１００、本体２００、アーム駆動ドライバ２３０、ホイール駆動ドライバ２４０、固定バー１１０、及び本体固定部２５０が含まれる。

前記本体２００がその上に着座する前記レール１００は、前記本体２００の移動経路を提供する。図１に示すように、前記レール１００は切断しようとする板状ワーク１０に着座される。そこでは、前記ワーク１０が金属材料からなり、前記レール１００を前記ワーク１０の上面により確実に着座させるために、電磁石１３０が前記レール１００の下面に取り付けられる。ここで、前記電磁石１３０は、電力供給を受けると磁力を発生する磁石を意味する。

図１に示すように、前記本体２００には、ケース２０１、トーチ２１０、ガス供給部２２０、アーム２３１、及びホイール２４１が含まれる。

各トーチ２１０には、それに供給されるガスの着火に従って炎を発生させる火口２１１が含まれる。着火されて炎を発生する前記ガスはＬＰＧガスと酸素の混合物である。

図１に示すように、前記ガス供給部２２０は、前記トーチ２１０にガスが供給される必要があるかどうかを制御するために設けられる。ここで、前記ガスは酸素とＬＰＧガスを意味する。図７〜図１０に示すように、前記ガス供給部２２０には、ガス導入管２２５、バルブ２２１，２２２，２２３、第１ガス導出管２２６、及び第２ガス導出管２２７が含まれる。

酸素貯蔵タンク（図示せず）とＬＰＧ貯蔵タンク（図示せず）から供給される酸素とＬＰＧガスはそれぞれ、前記ガス導入管２２５に導入される。前記第１ガス導出管２２６は前記ガス導入管２２５を介して導入された酸素とＬＰＧガスを前記トーチ２１０に放出する。実質的には、前記第１ガス導出管２２６とトーチ２１０は、ホースによって連結されている。それにより、前記酸素とＬＰＧガスは前記ホースを通過して流れるが、前記酸素とＬＰＧガスの流路を規定する前記ホースは、説明図の簡素化と明確化のために図面から省略されている。

前記第２ガス導出管２２７は、前記ガス導入管２２５を介して導入された酸素とＬＰＧガスを、後述する電磁弁２７０に供給するために設けられる。

図７〜図１０に示すように、前記ガス供給部２２０のバルブ２２１，２２２，２２３は、酸素とＬＰＧガスの供給を制御する。ここで、前記バルブ２２１，２２２，２２３は、それぞれ低圧バルブ２２１、高圧バルブ２２２、及びガスバルブ２２３として設けられている。前記低圧バルブ２２１は、前記トーチ２１０が炎着火用の低圧酸素を噴出することを可能にするためのバルブである。前記高圧バルブ２２２は、前記低圧バルブ２２１による炎着火後に、前記トーチ２１０が高圧酸素を噴出することを可能にするためのバルブである。前記ガスバルブ２２３は、前記低圧バルブ２２１による炎着火後に、前記トーチ２１０がＬＰＧガスを噴出することを可能にするためのバルブである。

前記トーチ２１０は前記アーム２３１の片側に配設される。前記アーム２３１が前記アーム駆動ドライバ２３０によって前記アームの延長方向に移動されると、前記トーチ２１０もまた前記アーム２３１とともに移動される。図１は、２つのトーチ２１０が前記アーム２３１に設置される例を例示するが、本発明は、前記アーム２３１に設置されるトーチ２１０の数に限定されるものではない。

前記アーム２３１の延長方向は、前記レール１００の延長方向と交差する方向、すなわち、前記本体２００の移動経路と交差する方向を意味する。

前記ホイール２４１は、ホイール駆動モーター２４２を含む前記ホイール駆動ドライバ２４０の動作に従って、それらが前記レール１００に沿って移動するように、前記本体２００に装着される。

前記アーム駆動ドライバ２３０には、前記アーム２３１を前記アーム２３１の延長方向に移動させるアーム駆動モーター２３２が含まれる。図１１に示すように、本発明に従って、前記アーム２３１の表面は、その延長方向に延びる溝を有するように陥凹状に形成されている。前記アーム駆動モーター２３２によって回転されるローラー２３３は、それが回転しながら前記溝に沿って移動するように、前記アーム２３１の溝内に部分的に受け入れられる。それにより、前記アーム２３１は、前記ローラー２３３の回転に従って前記アームの延長方向に移動する。

前記アーム駆動ドライバ２３０には、前記ローラー２３３とは逆の側面に、前記アーム２３１を支持するための補助ローラー２３４がさらに含まれてもよい。前記アーム２３１が前記アーム駆動ドライバ２３０によって移動されると、前記補助ローラー２３４は前記アーム２３１を支持する。

前記固定バー１１０は、前記レール１００から突起してその上に着座する本体２００に向かって延出する。前記固定バー１１０は屈曲上端部を有する。前記固定バー１１０は前記レール１００の縦方向に延出する。図２と図３に示すように、本発明に従って、前記固定バー１１０はＴ字形状の断面を有する。もとより、前記固定バー１１０は１８０°回転したＬ字形状の断面を有してもよい。

前記本体固定部２５０には固定ロッド２５１が含まれる。前記固定ロッド２５１は前記本体２００の底部から下向きに突起される。前記固定ロッド２５１の下向きに突起した下端部は、前記固定バー１１０の屈曲上端部の真下に位置決めされる。ローラー２５１ａはベアリングまたは同種のものから成ってもよく、前記固定ロッド２５１の下向きに突起した下端部に装着される。

切断工程では、前記固定ロッド２５１に装着される前記ローラー２５１ａが前記固定バー１１０に対して押圧されるように、前記本体固定部２５０の固定ロッド２５１は上向きに移動する。それにより、外圧のために前記本体２００が前記レール１００から分離することを防止することが可能となっている。

図３に示すように、前記本体固定部２５０には、第１シリンダー２５２、レバー２５４、及び弾性部材２５３が含まれてもよい。

前記第１シリンダー２５２は空気圧シリンダーから成ってもよい。前記第１シリンダー２５２は、後述するコントローラ２６０によって制御される前記電磁弁２７０の動作に従って、ガスの供給を受ける。前記ガスの供給に従って、前記レバー２５４の一端は上向きに移動される。

前記レバー２５４は、その一端では、前記第１シリンダー２５２によって常に上向きに付勢されて、その他端では、前記弾性部材２５３によって常に上向きに付勢される。

前記弾性部材２５３は、前記固定ロッド２５１のローラー２３３が前記固定バー１１０の屈曲上端部に対して押圧されるように、前記固定ロッド２５１を上向きに移動させる働きをする。

ガスが前記第１シリンダー２５２に供給されると、前記レバー２５４は前記固定ロッド２５１を下向きに移動させる。その結果、前記固定バー１１０の屈曲上端部にかかる前記固定ロッド２５１のローラー２３３の押圧力は解除される。一方、前記ガスの供給が停止されると、前記固定ロッド２５１は前記弾性部材２５３の弾性によって上向きに移動され、それによって前記固定ロッド２５１のローラー２３３が前記固定バー１１０の屈曲上端部に対して押圧されるようになる。

前記切断工程の完了後、前記第１シリンダー２５２の動作に従って、前記固定バー１１０の屈曲上端部にかかる前記固定ロッド２５１のローラー２３３の押圧力は解除される。よって、前記本体を前記レール１００から容易に分離することができる。

図４に示すように、前記ホイール駆動ドライバ２４０には、第１クラッチ部２４３、第２クラッチ部２４４、及び第２シリンダー２４５がさらに含まれてもよい。

前記ホイール駆動モーター２４２から発生された回転力は、図５に示すように、ウォーム２４６とウォームギア２４７を介して前記第１クラッチ部２４３に伝達される。前記第１クラッチ部２４３は、前記ホイール２４１を連結するホイール軸２４１ａとは無関係に回転するが、前記第２クラッチ部２４４は、前記第２クラッチ部２４４とホイール軸２４１ａがキー（図示せず）によって連結されていることから、前記ホイール軸２４１ａとともに回転することができる。それにより、前記第２クラッチ部２４４が回転すると、前記ホイール軸２４１ａは回転し、それによって前記ホイール２４１を回転させる。

前記第２シリンダー２４５は空気圧シリンダーから成る。前記第２シリンダー２４５が、後述する前記電磁弁２７０の動作に従ってガスの供給を受けると、前記第２クラッチ部２４４は、前記第１クラッチ部２４３に係合される。

図６に示すように、前記第２クラッチ部２４４には溝が設けられている。ガイド部２４８は、前記第２クラッチ部２４４に対して付勢されることから、前記第２クラッチ部２４４の溝に係合される。それにより、前記第２クラッチ部２４４は、前記ガイド部２４８を介して前記第２シリンダー２４５から付勢力を受ける。

従って切断工程では、前記第２クラッチ部２４４は前記第２シリンダー２４５によって前記第１クラッチ部２４３に係合される。その結果、前記ホイール２４１は前記ホイール駆動モーター２４２によって回転される。前記切断工程完了時に、前記第２クラッチ部２４４は前記第１クラッチ部２４３から係合解除される。

前記第２クラッチ部２４４と前記第１クラッチ部２４３間の係合が解除されると、ユーザーは前記本体２００を前記レール１００から手動で分離させることができる。

よって、前記切断工程完了時には、前記レール１００からの分離後に、前記本体２００を保管することができる。

図１と図１０に示すように、本発明に係る切断装置１には、アームストッパー２３５、本体ストッパー１２０、第１センサー２３６、及び第２センサー２０２がさらに含まれる。また、前記コントローラ２６０も前記切断装置１に含まれる。図１に示すように、前記アームストッパー２３５は、前記アーム２３１の延長方向と交差する方向に突起するように前記アーム２３１に装着される。

前記本体ストッパー１２０は、前記レール１００から突起してその上に着座する本体２００に向かって延出する。図１は、本発明に従って前記本体ストッパー１２０が前記固定バー１１０に装着される例を例示する。

前記第１センサー２３６は、前記アーム駆動ドライバ２３０から前記アームストッパー２３５に向かって突起するリミットスイッチを含む。

前記第２センサー２０２は、前記本体２００から前記本体ストッパー１２０に向かって突起するリミットスイッチを含む。

前記コントローラ２６０は、前記アーム２３１の移動中に前記アーム２３１に装着された前記アームストッパー２３５が前記第１センサー２３５と接触すると、前記アーム駆動モーター２３２を停止させる制御動作を行う。また、前記コントローラ２６０は、前記レール１００に沿った前記本体２００の移動中に前記本体ストッパー１２０が前記第２センサー２０２と接触すると、前記ホイール駆動モーター２４２を停止させる制御動作も行う。

前記アームストッパー２３５は、前記アーム２３１上のその装着位置をさまざまに変化させるように、前記アーム２３１の延長方向にシフトすることができる。前記本体ストッパー１２０は、前記固定バー１１０上のその装着位置をさまざまに変化させるように、クリップ構造になっている。

それにより、前記アーム２３１と本体２００の動作を制御することにそれにより、前記トーチ２１０で切断しようとする前記ワーク１０の切断サイズを調整することが可能となっている。

前記ガス供給部２００には弁シリンダー２２４がさらに含まれてもよい。前記弁シリンダー２２４は、後述する前記電磁弁２７０を介してガス供給を受けると同時に、前記バルブ２２１，２２２，２２３を閉じるように構成されている空気圧シリンダーから成ってもよい。この場合、前記コントローラ２６０は、前記第１センサー及び第２センサー２３６，２０２の検出結果に従って、前記アーム駆動モーター２３２とホイール駆動モーター２４２を停止させると同時に、前記弁シリンダー２２４を介して前記バルブ２２１，２２２，２２３を閉じるように、前記電磁弁２７０を制御する制御動作を行うことも可能である。

図１０に示すように、前記電磁弁２７０は、前記ガス供給部２２０の第２ガス導出管２２７を介して常にガスの供給を受け、かつ前記ガスを前記弁シリンダー２２４、第１シリンダー２５２、及び第２シリンダー２４５に供給する。前記電磁弁２７０は、前記弁シリンダー２２４、第１シリンダー２５２、及び第２シリンダー２４５にガスが供給される必要があるかどうかを制御するために、前記コントローラ２６０によって制御される。

前記電磁弁２７０が前記第２ガス導出管２２７を介して前記ガスの供給を受けるので、図１０に示すように、前記ガスの前記電磁弁２７０への供給は、前記バルブ２２１，２２２，２２３が前記弁シリンダー２２４によって閉じられているときでさえも継続して行われる。

図１に示すように、前記本体２００には第１スイッチ２０３及び第２スイッチ２０５がさらに含まれてもよい。前記第１及び第２スイッチ２０３，２０５は、前記切断工程完了時に前記本体２００を前記レール１００から分離させるために設けられる。

前記第１スイッチ２０３が作動すると、前記固定ロッド２５１が下向きに移動されるように、前記コントローラ２６０は前記電磁弁２７０を制御して、前記本体固定部２５０の第１シリンダー２５２が前記レバー２５４を付勢するようにさせる。一方、前記第２スイッチ２０５が作動すると、前記コントローラ２６０は制御動作を行って、前記ホイール駆動ドライバ２４０の第２シリンダー２４５が前記第２クラッチ部２４４にかかる押圧力を解除するようにさせる。

前記本体２００には、着火スイッチ２０４、工程起動スイッチ２０８、動作設定スイッチ２０６、速度設定パネル２０７、高圧力片２０９ｂ、及び低圧力片２０９ａがさらに含まれてもよい。

図１に示した着火スイッチ２０４は、各トーチ２１０の火口に隣接して設置される点火部（図示せず）を起動させ、それによって、前記低圧バルブ２２１の開口部に従って、低圧酸素が前記火口から噴出される際に、炎を着火するためのスイッチである。

図１に示した工程起動スイッチ２０８は、前記コントローラ２６０が前記アーム駆動モーター２３２を作動させる必要があるかどうかを制御することを可能にする。つまり、横断切断工程と同時に前記工程起動スイッチ２０８が作動すると、前記コントローラ２６０は制御動作を行って、前記ホイール駆動モーター２４２のみを作動させる。この場合、それにより、前記ワークは横断方向にのみ切断される。

図１に示した動作設定スイッチ２０６は、前記レール１００に沿った前記本体２００の移動方向（前方/後方移動方向）を設定するためのスイッチである。前記動作設定スイッチ２０６からの入力に応答して、前記コントローラ２６０は前記ホイール駆動モーター２４２を制御して、前記ホイール２４１を正方向または逆方向に回転させて、前記本体２００の移動方向を設定する。例えば、図８と図９に示すように、前記動作設定スイッチ２０６が上向きに回動すると、前記コントローラ２６０は前記ホイール駆動モーター２４２を正方向に回転させる。一方、前記動作設定スイッチ２０６が下向きに回動すると、前記コントローラ２６０は前記ホイール駆動モーター２４２を逆方向に回転させる。

図７に示した速度設定パネル２０７は、前記コントローラ２６０を介して前記ホイール駆動モーター２４２の回転速度を設定するために設けられ、かくして前記本体２００の移動速度を設定するために設けられている。

図７〜図９に示すように、前記低圧バルブ２２１と高圧バルブ２２２は、ワイヤーＡを介して前記高圧力片２０９に連結され、前記ガスバルブ２２３は、ワイヤーＢを介して前記低圧力片２０９に連結される。それにより、前記低圧力片２０９と高圧力片２０９ｂが回転すると、前記ガスバルブ２２３、低圧バルブ２２１、及び高圧バルブ２２２を同時に開くことができる。

ソケットＣは、後述するモーター３１０，４００の出口（図示せず）と連結されるように設けられて、電力を前記モーター３１０，４００に供給するために設けられている。

以下、上記の本発明に係る構成を有する切断装置１を用いて前記ワーク１０を切断するための手順を説明する。

まず、前記レール１００を前記ワーク１０上に着座させる。その後、前記レール１００を前記ワーク１０に固定するため、電力を前記レール１００の電磁石１３０に供給する。次いで、前記本体２００を前記レール１００上に設置する。

その後、前記本体ストッパー１２０とアームストッパー２３５の位置を設定する。

また、前記動作設定スイッチ２０６と速度設定パネル２０７を介して、前記本体２００の移動方向と移動速度を設定する。

次いで、前記高圧力片２０９ｂを回転させて、前記低圧バルブ２２１と高圧バルブ２２２を開く。引き続いて前記着火スイッチ２０４が作動したら、前記トーチ２１０で炎を着火する。

前記トーチ２１０での炎着火後、前記低圧力片２０９を回転させて前記ガスバルブ２２３を開く。それにより、ＬＰＧガスを前記炎着火トーチ２１０に供給する。

その後、前記切断装置に横断切断工程または縦断/横断切断工程を実行させるために、前記工程起動スイッチ２０８が作動する。

前記横断切断工程の実行コマンドが前記工程起動スイッチ２０８を介して生成されると、前記コントローラ２６０は前記電磁弁２７０を介して前記第２シリンダー２４５を作動させる。その結果、前記第１及び第２クラッチ部２４３，２４４は互いに係合される。また、前記コントローラ２６０も前記ホイール駆動モーター２４２を作動させ、それによって前記本体２００を移動させる。前記本体２００が移動するにつれて、前記本体２００のアーム２３１に装着された前記トーチ２１０も移動する。それにより、前記ワーク１０は横断方向に切断される。

一方、前記縦断/横断切断工程の実行コマンドが前記工程起動スイッチ２０８を介して生成されると、前記コントローラ２６０は先ず制御動作を行って、前記横断切断工程が実行されるように、前記本体２００を前記レール１００に沿って移動させる。前記本体ストッパー１２０が前記第２センサー２０２によって検出されると、前記コントローラ２６０は前記ホイール駆動モーター２４２を停止させる。その後、前記コントローラ２６０は前記アーム駆動モーター２３２を作動させて、前記アームストッパー２３５が前記第１センサー２３６によって検出されるまで前記アーム２３１を移動させる。前記アーム２３１の移動中、前記アーム２３１に装着された前記トーチ２１０は縦方向に移動しながら前記ワーク１０を切断する。

前記切断工程の完了後、前記コントローラ２６０は前記電磁弁２７０を制御して、前記弁シリンダー２２４を介して前記バルブ２２１，２２２，２２３を閉じる。それにより、前記トーチ２１０への酸素とＬＰＧガスの供給は遮断される。

オペレーターが前記第１及び第２スイッチ２０３，２０５を操作すると、前記コントローラ２６０は前記電磁弁２７０を制御して、前記第１シリンダー２５２から前記レバー２５４にかかる力を解除する。また、前記コントローラ２６０は前記電磁弁２７０を介して前記第２シリンダー２４５の動作も解除し、それによって、前記第１及び第２クラッチ部２４３，２４４の係合は解除される。その後、オペレーターは切断された前記ワーク１０を回収し、前記本体２００を保管するため、前記レール１００から分離させる。

以下、モデルとしてサンプル２０を用い、切断後の前記ワーク１０が前記サンプル２０と同じ形状になるように前記ワーク１０を切断する、本発明の別の実施形態に係る切断装置１を説明する。

前記ワーク１０が前記サンプル２０と同じ形状になるように前記ワーク１０を切断することが所望される場合、図１２に示すように、前記アーム２３１には、モーター３１０、サンプルホルダ３００、及び支持ユニット３２０が含まれる。

前記サンプルホルダ３００は１８０°回転したＬ字形状の構造を有する。前記サンプルホルダ３００は、その一端で前記アーム２３１に固定される。前記サンプル２０は前記サンプルホルダ３００の他端で確実に保持される。この実施形態は、前記サンプル２００が金属材料からなる例と関連している。それにより、本例示例では、電磁石３０１が前記サンプルホルダ３００の他端に取り付けられる。

前記モーター３１０は回転しながら前記サンプル２０の外周辺部に沿って移動する。トーチ２１０は、それが前記モーター３１０とともに移動するように、前記モーター３１０に装着されてその真下に配設される。

前記支持ユニット３２０には、第１支持部３２１、第２支持部３２３、第３支持部３２４、第１ヒンジ部３２２、及び第２ヒンジ部３２５が含まれる。

前記モーター３１０は前記第１支持部３２１の一端に装着される。前記第１ヒンジ部３２２は、前記第１支持部３２１の一端を前記モーター３１０の動作に従って回動させるように、前記第１支持部３２１の他端に装着される。

また、前記第１ヒンジ部３２２も前記第２支持部３２３の一端に装着される。前記第２ヒンジ部３２５は前記第２支持部３２３の他端に装着される。

前記第３支持部３２４は、その一端で前記アーム２３１に固定的に装着される。また、前記第２ヒンジ部３２５も前記第３支持部３２４の他端に装着される。

よって、前記第２ヒンジ部３２５は前記第２支持部３２３の他端と前記第３支持部３２４の他端をヒンジ状に連結する。それにより、前記第２支持部３２３の一端に装着された前記第１ヒンジ部３２２は、前記第２ヒンジ部３２５によって、前記第３支持部３２４の他端周囲を回動する。

前記支持ユニット３２０のヒンジ構成に従って、前記モーター３１０は、さまざまな形状の前記サンプル２０の外周辺部に沿って円滑に移動することができる。

前記トーチ２１０は前記モーター３１０の動作に従って移動するので、前記ワーク１０を前記サンプル２０の外周辺部に合致する形状を有するように切断することが可能となっている。

以下、前記ワーク１０が環状に切断される、本発明の別の実施形態に係る切断装置１を説明する。

図１３に示すように、前記アーム２３１には、モーター４００、モーターホルダ４１０、及び回転部材４２０が含まれてもよい。

前記モーターホルダ４１０は、その一端で前記アーム２３１に固定的に装着される。前記モーター４００は前記モーターホルダ４１０の他端によって保持される。

前記回転部材４２０は前記モーター４００によって回転される。前記回転部材４２０は実質的にＬ字形状を有する。２つのトーチ２１０は前記回転部材４２０に装着される。

それにより、前記モーター３１０の回転中に前記ワーク１０を環状に切断することが可能となっている。

よって、前記ワーク１０を環状に切断するためには、単一のトーチを用いて、それを回転させながら、それぞれ異なる半径で２回切断工程を実行しなくてはならない従来例に関連する問題を解消することが可能となっている。

以下、Ｈビームを切断するためにトーチ２１０が適切に位置決めされている切断装置１ａを、本発明の別の実施形態に係る切断装置１として説明する。

Ｈビーム３０を切断するための切断線が前記Ｈビーム３０上にマーキングされる。

前記レール１００を前記Ｈビーム３０上に確実に着座させるため、１８０°回転したＬ字形状を有する電磁石１３０が前記レール１００に装着される。

前記Ｈビーム３０を切断するための前記切断装置１では、図１４に示すように、そのアーム２３１は前記固定バー１１０の突起方向に対応する方向に延びる。前記図面では、この方向は前記本体２００垂直方向に相当する。

前記アーム駆動ドライバ２３０には、アーム駆動モーター２３２を含む第１アーム駆動ドライバ２３０ａと、第２アーム駆動ドライバ２３０ｂと、が含まれる。前記第１アーム駆動ドライバ２３０ａの構成は、前記板状ワーク１０を切断するように構成された前記アーム駆動ドライバ２３０の構成と同一であるので、その説明は省略する。

図１４と図１５に示すように、前記第２アーム駆動ドライバ２３０ｂにはピニオンギア２３３ａとラックギア２３３ｂが含まれる。

前記ピニオンギア２３３ａは、前記ピニオンギア２３３ａの回転を前記ラックギア２３３ｂの往復動作に変換するため、前記ラックギア２３３ｂの下部分で前記ラックギア２３３ｂに係合される。前記ピニオンギア２３３ａの回転に従って、前記ラックギア２３３ｂは前記第１アーム駆動ドライバ２３０ａを前記アーム２３１の延長方向と交差する方向に移動させる。

それにより、図１５に示すように、前記ピニオンギア２３３ａが回転すると、前記第２アーム駆動ドライバ２３０ｂは前記図面では横方向にあたる方向に移動する。それにより、オペレーターは前記アーム２３１に装着された前記トーチ２１０と前記Ｈビーム３０上にマーキングされた切断ラインとを一直線に合わせることができる。この状態で前記第１アーム駆動ドライバ２３０ａが作動すると、前記Ｈビーム３０を正確に切断することが可能である。

この場合、もとより、ハンドル（図示せず）またはモーター（図示せず）を設けて、前記ピニオンギア２３３ａを回転させることも可能である。

以下、下部ローラー１４０が前記レール１００に装着されている切断装置１ｂを本発明の別の実施形態に係る切断装置１として説明する。

図１６に示すように、前記下部ローラー１４０は管形状を有し、かつ前記レール１００の真下に装着されている。ハンドル１４１は前記下部ローラー１４０の一端に設けられる。

この場合、前記本体２００を支える前記レール１００の装着後に、オペレーターは前記ハンドル１４１を用いて、前記下部ローラー１４０を前記Ｈビーム３０上で回転させる。それにより、前記トーチ２１０と前記切断ラインとを一直線に合わせることが可能である。

なお、図１７に示すように、本発明に係る切断装置に装着されるトーチ２１０には、第１火口ホルダ２１２ａと第２火口ホルダ２１２ｂとが含まれてもよい。前記火口ホルダ２１２ａ，２１２ｂは前記火口を前記トーチ２１０に結合するように構成されている。図１７に示すように、前記第１及び第２火口ホルダ２１２ａ，２１２ｂは、前記火口を保持するため、その中心部に互いに向かい合う溝をそれぞれ有する。前記第１及び第２火口ホルダ２１２ａ，２１２ｂはネジの締め付けを介して結合されている。この構造によれば、さまざまなサイズの火口を前記トーチ２１０に選択的に結合することが可能である。

通常、溶接工程を介して厚板を溶接することが所望される場合、かかる溶接工程はかかる厚板のコーナーを切断してから行われる。この場合、前記コーナーが切断された板は、そのコーナーが互いに向き合って位置決めされている部位でＶ字形状の断面が形成されるように接合される。

その後、前記溶接工程は、前記板のコーナーが位置決めされているＶ字形状の部位に溶接棒（図示せず）を供給しながら、前記トーチ２１０から噴出される炎をあてることによって行われる。現時点では、一般事例のように、前記トーチ２１０を回動させながら、前記Ｖ字形状の部位を充填する必要もあり得る。

そのために、図１８に示すように、本発明に係る切断装置１には、前記板のコーナーが位置決めされているＶ字形状の部位を充填するような溶接工程を行うことができる構成が含まれてもよい。この構成と同様、前記切断装置１にはトーチ回動部２１５がさらに含まれてもよい。

この場合、前記アーム２３１には、それに装着されるボールジョイント２１２ａが含まれる。

また、前記切断装置１には、火口２１１ａとは逆の端部が球形状になっているトーチ２１０ａが含まれる。前記トーチの球状端部２１０は、前記ボールジョイント２１２ａに嵌着される。

前記トーチ回動部２１５には、回転板２１３、ガイド２１４、及びモーター（図示せず）が含まれる。

前記回転板２１３は前記モーターの回転に従って回転される。直径方向に配設される複数の孔が前記回転板２１３を介して形成される。

前記ガイド２１４は前記火口２１１と選択された前記回転板２１３の孔の１つとを連結する。

前記モーターが回転すると、前記回転板２１３も回転される。前記回転板２１３の回転に従って、前記ガイド２１４も相互動作を行うので、前記火口２１１は１方向または複数方向に回動するようになっている。

よって、前記板のコーナーが位置決めされているＶ字形状の部位が溶接される際に、前記トーチ２１０ａは自動的に回動することができる。それにより、前記溶接工程をより便利に行うことが可能となっている。従って、前記トーチを手動で回動させながら切断工程が行われる従来の事例に関連する問題を解消することが可能である。

本発明に係る切断装置には、前記本体が前記本体固定部を介して前記固定バーを備えた前記レールに固定されていることから、切断工程中の外圧に起因する前記本体の動きを防止することができるため、精密な切断工程達成することができる、という点で顕著な効果がある。

また、前記工程の完了後に前記トーチへのガス供給が自動的に遮断されるので、ガス漏れによって生じる事故/災害を防止することが可能となっているという点にも顕著な効果がある。

加えて、本発明に係る切断装置は、さまざまな工程、例えば板状ワークを切断する工程、ワークをモデルのサンプルに合致する形状に切断する工程、及びＨビームを切断する工程達成することができるという点にも顕著な効果を発揮する。

本発明の好適な実施形態は例示的な目的で開示したものであって、当業者であれば、種々の変更、付加および代替を添付の特許請求の範囲で開示した本発明の範囲および真の趣旨から逸脱することなく行い得ることを理解されるであろう。

本発明の上記およびその他の目的、特性及びその他の利点は以下の添付図面を参照する詳細な説明によってさらに明確に理解されるであろう。
図１は本発明に係る切断装置の斜視図である。図２は本発明に係る切断装置の本体固定部を図示する図である。図３は本発明に係る切断装置の本体固定部を図示する図である。図４は本発明に係る切断装置のホイール駆動部を図示する図である。図５は本発明に係る切断装置のホイール駆動部を図示する図である。図６は本発明に係る切断装置のホイール駆動部を図示する図である。図７は本発明に係る切断装置のガス供給部を図示する図である。図８は本発明に係る切断装置のガス供給部を図示する図である。図９は本発明に係る切断装置のガス供給部を図示する図である。図１０は、本発明に係る切断装置に搭載されたコントローラが電磁弁を制御する構成を図示するブロック図である。図１１は本発明に係る切断装置のアーム駆動ドライバを図示する図である。図１２は、本発明に従ってワークをサンプルに合致する形状に切断するための切断装置を図示する図である。図１３は、本発明に従ってワークを環状に切断するための切断装置を図示する図である。図１４は、本発明に従ってＨビームを切断するための切断装置を図示する図である。図１５は、本発明に従ってＨビームを切断するための切断装置を図示する図である。図１６は、本発明に従ってＨビームを切断するための切断装置を図示する図である。図１７は本発明に係る切断装置の火口ホルダを図示する図である。図１８は本発明に係る切断装置のトーチ回動部を図示する図である。

Claims

切断装置であって、
レールと、ガスの着火に従って炎を発生させる火口を備えたトーチ、前記トーチにガスが供給される必要があるかどうかを制御するためのガス供給部、及び前記トーチをその一端で支えるアームを含み、さらに、前記レールに着座され、かつ前記アームの延長方向と交差する方向に移動可能なホイールを含む本体と、
前記アームをその延長方向に移動させるアーム駆動モーターを含むアーム駆動ドライバと、
前記ホイールを回転させるホイール駆動モーターを含むホイール駆動ドライバと、
前記レールから前記本体に向かって突起し、前記レールの延長方向に延びかつ屈曲上端部を有する固定バーと、
前記本体の底部から下向きに延びかつ屈曲下端部を有する固定ロッドを含み、さらに前記固定バーの屈曲上端部の真下に位置決めされるように前記固定ロッドの下端部に装着されるローラーを含む本体固定部であって、前記固定ロッドが前記本体に向かって移動可能であるため、前記ローラーを前記レールに対して押圧させるようになっている本体固定部と、を具備する切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記アームには、前記アームから突起してその延長方向と交差する方向に延出するアームストッパーが含まれ、
前記レールには、前記レールから突起してその上に着座する前記本体に向かって延出する本体ストッパーが含まれ、
前記アーム駆動ドライバには、前記アーム移動中に前記アームストッパーと接触してその接触状態を検出するための第１センサーがさらに含まれ、さらに、
前記本体には、前記本体のレールに沿った移動中に前記本体ストッパーと接触してその接触状態を検出する第２センサーと、前記第１センサーが前記アームストッパーの接触状態を検出すると前記アーム駆動モーターを停止させ、前記第２センサーが前記本体ストッパーの接触状態を検出すると前記ホイール駆動モーターを停止させるコントローラと、がさらに含まれることを特徴とする切断装置。
請求項２に係る切断装置であって、
前記ガス供給部には、前記トーチにガスが供給される必要があるかどうかを制御するためのバルブと、
前記バルブを閉じるための弁シリンダーと、が含まれ、
前記コントローラは、前記コントローラが前記第１センサー及び第２センサーの検出動作に従って前記アーム駆動モーター及び前記ホイール駆動モーターを停止させる際に前記バルブを閉じるように、前記弁シリンダーを制御することを特徴とする切断装置。
請求項３に係る切断装置であって、
前記本体固定部には、前記固定ロッドを下向きに移動させて、前記固定ロッドが前記固定バーにかかる前記ローラーの押圧力を解除するようにさせる第１シリンダーと、
前記固定ロッドを下向きに移動させる前記第１シリンダーからの力が解除されると、前記固定ロッドを上向きに移動させて、前記固定ロッドが前記ローラーを前記固定バーに対して押圧するようにさせる弾性部材と、がさらに含まれることを特徴とする切断装置。
請求項４に係る切断装置であって、
前記ホイール駆動ドライバには、前記ホイール駆動モーターから回転力を受ける第１クラッチ部と、
前記回転力を前記ホイール駆動モーターから前記ホイールに伝達するための第２クラッチ部と、
前記第２クラッチ部を第１クラッチ部と付勢係合させて、前記第２クラッチ部を回転させる第２シリンダーと、がさらに含まれることを特徴とする切断装置。
請求項５に係る切断装置であって、
前記本体には、前記本体固定部を起動させる第１スイッチと、前記ホイール駆動ドライバを起動させる第２スイッチと、がさらに含まれ、
前記コントローラが、前記第１スイッチが作動すると前記固定ロッド下向きに移動させるように前記本体固定部の第１シリンダーを制御し、前記第２スイッチが作動すると前記第２クラッチ部にかかる付勢力を解除させるように前記ホイール駆動ドライバの第２シリンダーを制御する、ことを特徴とする切断装置。
請求項６に係る切断装置であって、
前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれにガスを供給するための電磁弁をさらに具備し、
前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれは空気圧シリンダーから成っており、前記ガス供給部には、前記ガス供給部に供給されるガスを受け入れるためのガス導入管と、前記ガス導入管によって受け入れられたガスを前記トーチに放出するための第１ガス導出管と、前記ガス導入管によって受け入れられたガスを前記電磁弁に放出するための第２ガス導出管と、がさらに含まれており、
前記弁シリンダーが、前記ガス導入管と前記第１ガス導出管間に配設されており、
前記コントローラが、前記弁シリンダー、前記第１シリンダー、及び前記第２シリンダーのそれぞれへのガス供給を制御するように、前記電磁弁を制御することを特徴とする切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記アームには、その一端が前記アームに固定され、かつその他端でサンプルを保持するサンプルホルダと、
回転しながら前記サンプルの外周辺部に沿って移動し、かつ前記トーチが装着される下端部を有するモーターと、
前記モーターをその一端で支える第１支持部を含む支持ユニットと、前記第１支持部の一端を前記モーターの動作に従って回動させるように、前記第１支持部の他端に装着される第１ヒンジ部と、その一端で前記第１ヒンジ部に連結される第２支持部と、その一端で前記アームに固定的に装着される第３支持部と
前記モーターの動作に従って、前記第１ヒンジ部を前記第３支持部の他端周囲でヒンジ状に動作させるように、前記第３支持部の他端に装着される第２ヒンジ部と、が含まれることを特徴とする切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記アームには、モーターと、
その一端で前記アームに固定的に装着されて、その他端で前記モーターを保持するモーターホルダと、
その一端が前記モーターによって回転されて、その他端が前記モーターの回転軸と交差する方向に屈曲され、前記他端では前記トーチを保持する回転部材と、が含まれることを特徴とする切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記アームの延長方向は、前記固定バーの突起方向に一致し、
前記アーム駆動ドライバには、前記アームをその延長方向に移動させるとともに前記アーム駆動モーターを含む第１アーム駆動ドライバと、前記アームをその延長方向と交差する方向に移動させるように前記第１アーム駆動ドライバを移動させる第２アーム駆動ドライバと、が含まれることを特徴とする切断装置。
請求項１０に係る切断装置であって、また、
前記アームには、その延長方向に延びる溝が含まれ、
前記第１アーム駆動ドライバには、前記溝内に受け入れられ、かつ、前記アームをその延長方向に移動させるように、前記アーム駆動モーターによって回転するローラーがさらに含まれること、を特徴とする切断装置。
請求項１１に係る切断装置であって、
前記第２アーム駆動ドライバには、ピニオンギアと、
前記ピニオンギアの回転に従って前記第１アーム駆動ドライバを前記アームの延長方向と交差する方向に移動させるように、その上面で前記第１アーム駆動ドライバに連結されて、その下面で前記ピニオンギアに係合されるラックギアと、が含まれることを特徴とする切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記アームの延長方向は、前記固定バーの突起方向に一致し、
前記レールには、前記レールを前記アームの延長方向と交差する方向に移動させるように、前記レールに装着されてその真下に配設される下部ローラーが含まれる、ことを特徴とする切断装置。
請求項１に係る切断装置であって、
前記トーチでは、前記火口とは逆の端部が球状になっており、
前記アームには、前記トーチの球状端部が嵌合されるボールジョイントと、直径方向に配設される複数の孔をなして形成される回転板を含むトーチ回動部と、その一端が前記回転板の孔の１つに連結されて、その他端が前記トーチに連結されたガイドと、前記回転板を回転させるモーターと、が含まれ、それによって、前記モーターの回転に従って、前記トーチの火口が１方向または複数方向に回動する、ことを特徴とする切断装置。