JP2014083590A - 熱切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】加工するワークの材質が切り替わった際に、集塵機の清掃を確実に行うことが可能な熱切断機を提供する。
【解決手段】集塵機２９は、前処理ボックス１２２及びフィルター１３２に付着した粉塵を清掃するハンマー装置及び払落し装置と、ハンマー装置及び払落し装置を制御する集塵機側制御部２９ａと、を有する。加工機本体２０は、切断するワークの材質を入力する第１又は第２操作盤７５，７０と、第１又は第２操作盤７５，７０に入力されたワークの材質が、前回切断したワークの材質と異なるとき、集塵機側制御部２９ａに信号を送信する制御装置２２と、を有する。そして、集塵機側制御部２９ａは、加工機本体２０で切断されるワークの材質が切り替わったときに、制御装置２２から送信される信号によってハンマー装置及び払落し装置を作動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ加工機やプラズマ加工機、ガス切断機などの熱切断機に関し、より詳細には、加工時に発生する粉塵を吸引する集塵機を有する熱切断機に関する。

熱切断機の一例としてのレーザ加工機では、加工時に粉塵が発生し、作業環境を悪化させるため、内部に設けられた排気ダクトと外部に配置された集塵機とを接続ダクトによって接続し、粉塵を排気ダクトを介して集塵機によって排気することが行われている（特許文献１及び２参照）。レーザ加工機では、加工時に酸素をアシストガスとして使用するため、このアシストガスにより集塵機が酸素過多となったり、また、粉塵爆発を生じやすいアルミニウムや油分を含んだ鉄のワークが加工されることから、可燃状態の金属の粉塵が集塵機に入り込む。このため、例えば、特許文献１に記載の集塵機では、乾式集塵機において、万一火災が発生した場合における防火・消化対策が施されている。

特開２００４−２０２００５号公報 特開２００９−２８７８５号公報

ところで、集塵機での火災の要因としては、金属酸化物と金属アルミニウムの粉末混合物に着火すると、アルミニウムが金属酸化物を還元しながら高温を発生する、いわゆるテルミット反応がある。このため、加工するワークの材質を切り替える際には、事前に集塵機内を清掃することが一般的に行われているが、作業者が、切り替え時に加工機のみを制御して、集塵機を清掃し忘れる可能性があり、さらなる改善が望まれている。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工するワークの材質が切り替わった際に、集塵機の清掃を確実に行うことが可能な熱切断機を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
即ち、請求項１に係る発明は、
加工ヘッドから発生する熱によって、テーブル上に載置された鉄製又はアルミニウム製のワークを切断する熱切断機本体と、
前記熱切断機本体で発生する粉塵を該熱切断機本体から吸引し、空気中から該粉塵を除去する集塵機と、
を有する熱切断機であって、
前記集塵機は、前記集塵機に付着した前記粉塵を清掃する清掃手段と、前記清掃手段を制御する集塵機側制御部と、を有し、
前記熱切断機本体は、切断する前記ワークの材質を入力する入力手段と、該入力手段に入力された前記ワークの材質が、前回切断した前記ワークの材質と異なるとき、前記集塵機側制御部に信号を送信する本体側制御部と、を有し、
前記集塵機側制御部は、前記熱切断機本体で切断される前記ワークの材質が切り替わったときに、前記本体側制御部から送信される前記信号によって前記清掃手段を作動することを特徴とする熱切断機。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、
前記集塵機は、鉄用回収容器と、アルミニウム用回収容器と、前記鉄用回収容器及びアルミニウム用回収容器を載置する容器台と、該容器台を駆動する駆動手段と、を有し、
前記集塵機側制御部は、前記熱切断機本体で切断される前記ワークの材質が切り替わったときに、前記本体側制御部から送信される前記信号、及び、前記清掃手段による清掃の完了によって前記駆動手段を作動して、前記鉄用回収容器と前記アルミニウム用回収容器の位置が切り替わるように前記容器台を駆動することを特徴とする。

請求項１によれば、加工するワークの材質が切り替わった際に、集塵機の清掃を確実に行うことができる。

請求項２によれば、加工するワークの材質が切り替わった際に、回収容器の切り替えを確実に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るレーザ加工機の概略平面図である。 図１に示すレーザ加工機の概略側面図である。 加工ヘッド駆動機構の斜視図である。 ハウジングに収容された加工ヘッドの斜視図である。 図１に示すレーザ加工機の背面図である。 図１に示すレーザ加工機の下部平面図である。 本発明に係る集塵機の内部の概略を示す正面図である。 図７に示した集塵機の内部の概略を示す左側面図である。 前処理ボックスの縦断面背面図である。 図９におけるＡ−Ａ断面図である。 突出孔遮蔽板の要部断面正面図である。 フィルターの部分破断斜視図である。 図１２に示したフィルターの横断面平面図である。 熱切断機の作業工程を示す図である。

以下、本発明に係る熱切断機の一例として、レーザ加工機の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、レーザ加工機１０は、加工機本体（熱切断機本体）２０と、加工機本体２０に内蔵されるレーザ発振器２１及び制御装置（本体側制御部）２２と、加工機本体２０に接続して配設されるパレットチェンジャ２３と、空気中の窒素ガスを分離するために使用されるブースターコンプレッサ２４やエアコンプレッサ２５、又は、窒素及び酸素ガスボンベ２６などを備えるアシストガス供給部２７と、レーザ発振器２１及びレーザ加工ヘッド４０を冷却する冷却水を供給するチラーユニット２８、及び加工時に発生する粉塵などを空気中から排除する集塵機２９などを主に備える。
なお、本実施形態において、前方とは、加工機本体２０とパレットチェンジャ２３の並び方向（図１のＸ方向）において加工機本体２０寄りの方向を表わし、後方とは、該並び方向において、パレットチェンジャ２３寄りの方向を表わす。また、左方及び右方は、該並び方向に直交する方向（図１のＹ方向）において、後方から前方を見たときの方向で表わされる。

加工機本体２０のキャビン３０内には、パレット３１を所定の方向であるキャビン３０の長手方向（Ｘ方向）に駆動するパレット駆動機構３２と、パレット３１に搭載されたワークＷを加工するためのレーザ光を照射するレーザ加工ヘッド４０と、レーザ加工ヘッド４０を駆動する加工ヘッド駆動機構４９と、加工時に切断された切り屑等を回収するための回収コンベア６０と、が収容されている。

図３に示すように、加工ヘッド４０は、加工ヘッド駆動機構４９によって、Ｘ方向、キャビン３０の幅方向（Ｙ方向）及びキャビン３０の上下方向（Ｚ方向）に移動可能である。具体的に、左右に設けられた一対の支持台４１には、梁状のＸ方向可動台４２が跨って配置され、このＸ方向可動台４２は、Ｘ軸モータ４３によりＸ方向に駆動される。また、Ｘ方向可動台４２には、Ｙ軸モータ４４により駆動されてＹ方向に移動可能なＹ方向可動台４５が配設されている。Ｙ方向可動台４５は、Ｘ方向可動台４２内に配置された不図示のラックに、Ｙ軸モータ４４の回転軸に固定された不図示のピニオンが噛合するラックピニオン機構によりＹ方向に駆動される。また、Ｙ方向可動台４５には、Ｚ軸モータ４６により駆動されるラックピニオン機構を用いて加工ヘッド４０がＺ方向に移動可能に配設されている。
なお、図１の実線及び図２の点線で示す加工ヘッド４０は、Ｘ方向で最も前方に位置した状態を表わし、図１及び図２の一点鎖線で示す加工ヘッド４０は、Ｘ方向で最も後方に位置した状態を表わしている。

加工ヘッド４０には、レーザ発振器２１から延びるファイバーケーブル（先端のみ図示）５０が、Ｘ方向用ケーブルべア４８ｘ、及びＹ方向用ケーブルべア４８ｙを介して配索することで接続されている。また、加工ヘッド４０内には、ファイバーケーブル５０の出射端から出射されたレーザ光を平行光線化するためのコリメータレンズ５１と、平行光線化されたレーザ光を集光するための集光レンズ５２と、が配置されており、集光レンズ５２は、加工ヘッド４０に対してＺ方向に位置調整自在に設けられている。なお、レーザ発振器２１の構成は、公知のものを適用可能であるから、詳細な説明については省略する。

また、図４に示すように、加工ヘッド４０の周囲には、チラーユニット２８から供給される冷却管５６が接続されており、ファイバーケーブル５０の出射端と、集光レンズ５２の周囲を冷却する。さらに、加工ヘッド４０の周囲には、加工ヘッド４０内に、アシストガス供給部２７から窒素ガス、或いは酸素ガスのアシストガスを供給するガス供給管５７や、加工ヘッド４０のレーザノズル５３近傍に向けて、窒素ガス、或いは酸素ガスのアシストガスを吹き付けるサイドノズル５４に接続される他のガス供給管５８が設けられている。

これらの冷却管５６やガス供給管５７，５８は、Ｚ方向用ケーブルべア４８ｚを通過した後、ファイバーケーブル５０とともに、Ｘ方向用ケーブルべア４８ｘ、及びＹ方向用ケーブルべア４８ｙに配索されて、チラーユニット２８及びアシストガス供給部２７に接続される。

加工ヘッド４０は、レーザ発振器２１を作動させると、レーザ光がファイバーケーブル５０を介してコリメータレンズ５１で平行光線化され、更に平行光線化されたレーザ光が集光レンズ５２に入射して集光し、レーザノズル５３からワークＷの加工部に照射されてワークＷを加工する。加工に際して、アシストガス供給部２７から供給されるアシストガスは、レーザノズル５３やサイドノズル５４からワークＷの加工部に向けて噴出して、加工時に生じた溶融した金属を吹き飛ばす。

図１及び図２に示すように、パレット駆動機構３２は、Ｘ方向に沿ってパレット３１の右側面と対向する位置に配設され、駆動モータ３３によって回転駆動される無端チェーン３４と、パレット３１の下面側に設けられた複数のローラ３６が転動案内され、パレット３１を支持するレール３５と、を有する。そして、駆動モータ３３により無端チェーン３４が回転駆動すると、無端チェーン３４に設けられたピン（図示せず）が、パレット３１の係合部（図示せず）に係合し、レール３５上のパレット３１をＸ方向に移動させる。

キャビン３０には、正面３０Ｆに開閉扉であるガルウィング３８が設けられ、正面３０Ｆに対して反対側となる背面３０Ｒに横長スリット状に形成された搬入出口３７が、パレットチェンジャ２３に対応して設けられている。これにより、大ロット製品の加工時には、ワークＷを載置するパレット３１を搬入出口３７を介して搬入出し、小ロット製品の加工時には、ガルウィング３８からワークＷを搬入出し、ロットの大きさに対応した搬入出作業を行うことができる。

また、正面３０Ｆには、ガルウィング３８の側方に第１操作盤（入力手段）７５が配置され、正面３０Ｆ及び背面３０Ｒと直交する左側面３０Ｌには、第２操作盤（入力手段）７０が背面３０Ｒ寄りに配置されている。さらに、キャビン３０の正面３０Ｆで、ガルウィング３８の下方には、フートスイッチ７６が配置されている。

図１、図２及び図５に示すように、パレットチェンジャ２３は、搬入出口３７が設けられたキャビン３０の背面３０Ｒに対向して配置されている。パレットチェンジャ２３は、図１に示す駆動機構６１によって上下駆動される可動フレーム６２を有し、可動フレーム６２の左右側方に設けられた略コの字状レール６３上に２台のパレット３１を上下に２段配置することができる。

上側のパレット３１は、コの字状レール６３の上側レール面６３ａ上に載置され、また、下側のパレット３１は、コの字状レール６３の下側レール面６３ｂ上に載置される。コの字状レール６３上に２段配置されたパレット３１は、駆動機構６１で可動フレーム６２を上下駆動することで、略コの字状レール６３上のパレット３１を上下に移動して、キャビン３０内に配設されたレール３５と同じ高さとなるように高さ調節が可能であり、該レール３５と同じ高さに位置するパレット３１を、搬入出口３７を介してパレットチェンジャ２３とキャビン３０内との間で搬入出することができる。

また、可動フレーム６２の下方には、ワークＷをパレット３１の基準に突き当てるため、ワークＷをパレット３１上で移動させるためのフリーベアリング６４が昇降可能に設けられている（図５参照）。
なお、図１及び図２において、符号６５は、フリーベアリング６４を上下駆動する駆動機構６１を作動させるための他のフートスイッチである。

図１に示すように、パレットチェンジャ２３を囲う作業エリアＷＡの各角部には、投光器７１、反射板７２、及び受光器７３からなるセンサが配置されており、投光器７１から照射した光を、３つの反射板７２で反射して受光器７３で受光することにより、作業エリアＷＡ内への作業者の出入りを監視している。また、キャビン３０の背面３０Ｒには、エリアセンサ７４が配設されて、作業エリアＷＡ内の作業者の有無を検出する。投光器７１、反射板７２、及び受光器７３からなるセンサ、またはエリアセンサ７４が作動したときは、作業エリアＷＡ内に作業者がいると判断してレーザ加工機１０の作動を禁止し、これにより作業者の安全が確保される。

また、図６に示すように、レーザ加工ヘッド４０や、ワークＷを載置するテーブルとしてのパレット３１は、加工ヘッド駆動機構４９及びパレット駆動機構３２を介して、キャビン３０内に設けられたフレーム８０上に支持されている。具体的に、フレーム８０は、加工ヘッド駆動機構４９の支持台４１、及びパレット駆動機構３２の無端チェーン３４やレール３５を備える。また、フレーム８０内には、Ｘ方向に沿ってそれぞれ延びる一対のダクト室９０が構成される。

一対のダクト室９０には、キャビン３０の背面３０Ｒ側に設けられた吸引口９０ａに、接続ダクト９１がそれぞれ接続されており、キャビン３０の背面に設けられた結合部９２で一本化された後、他の接続ダクト９３（図１参照）を介して集塵機２９に接続される。

また、フレーム８０内には、複数の区画部材８４によって区画された複数の排気室９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄが形成されており、これら複数の排気室９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄと、ダクト室９０とは、図示しない複数の排気口によって連通している。これにより、集塵機２９が吸引することで、各排気室９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄ内の粉塵は、一対のダクト室９０、接続ダクト９１、他の接続ダクト９３を介して集塵機２９へと送られる。

図７、８に示すように、集塵機２９は、ボックス状に形成されており、集塵機２９の内部は、ダクト室１２０、フィルター室１３０、払落し駆動室１４０、吸気室１５０及び粉塵回収室１６０に区画されている。

集塵機２９の側面下部には、レーザ加工機から引き回された他の接続ダクト９３が接続される接続口１１１が設けられており、レーザ加工機からの空気は、上部の吸気室１５０に設けられた吸気ファン１５１によって接続口１１１から集塵機２９内に吸込まれ、ダクト室１２０、フィルター室１３０及び払落し駆動室１４０を通じて、吸気室１５０の上部に開放された排気口（図示省略）から排出される。ここで、レーザ加工機から生じた粉塵は、フィルター室１３０のフィルター１３２によって濾過され、粉塵が除去された清浄な空気が排気口から排出される。

ダクト室１２０には、レーザ加工機からの空気をフィルター室１３０に導入するダクトの一部を構成する前処理ボックス１２２が配設されている。前処理ボックス１２２の上流側には、接続口１１から流入する空気を前処理ボックス１２２に送る接続ダクト１２１が接続されている。

図９、１０に示すように、前処理ボックス１２２は、直方体形状に形成されると共に、一端側に空気を流入させる流入口１２４、他端側に空気を流出させる流出口１２５が夫々設けられたボックス本体１２３と、このボックス本体１２３内を区画する複数の遮蔽板１２６，１２７とを備えるものとして構成されている。

ここで、遮蔽板１２６，１２７として、孔周りが平坦な多数の貫通孔を有する平坦孔遮蔽板１２６、及び、孔周りに突出部が設けられた多数の貫通孔を有する突出孔遮蔽板１２７の二種類の遮蔽板１２６，１２７が用いられている。

なお、平坦孔遮蔽板１２６は、直径１ｍｍの円形状の多数の貫通孔がピッチ２ｍｍで千鳥状に穿設されたパンチメタルによって構成されている。また、突出孔遮蔽板１２７は、図１１に示すように、バーリング加工によって一面側において貫通孔１２７ａ周りに突出部１２７ｂが形成された金属板によって構成されており、突出孔遮蔽板１２７の各貫通孔１２７ａは、直径３．５ｍｍの円形状であり、ピッチ２０ｍｍで格子状に配設されている。このように、本例では、孔の大きさや配設位置が異なる複数種類（二種類）の遮蔽板１２６，１２７を採用している。

図９、１０に示すように、平坦孔遮蔽板１２６は複数設けられており、各平坦孔遮蔽板１２６は、ボックス本体１２３内において、側部はボックス本体１２３の内面と間に間隙が形成されないようにする一方で上部または下部には間隙が形成されるように、ボックス本体１２３の底面から立上がる立設状態とボックス本体１２３の天面から垂下がる垂設状態とで交互に配設されている。

一方、突出孔遮蔽板１２７は、垂設状態の平坦孔遮蔽板１２６の下端から立設状態の平坦孔遮蔽板１２６の上端に渡って傾斜状態で配設されている。また、突出孔遮蔽板１２７は、側部はボックス本体１２３の内面と間に間隙が形成されないようにする一方で上部には間隙が形成されるように配設されている。また、突出孔遮蔽板１２７は、貫通孔周りの突出部を空気の流れの上流側に向けて配設されている。

さらに、本例では、ボックス本体１２３の最上流部分に、導入遮蔽板１２８が配設されている。この導入遮蔽板１２８は、前述した突出孔遮蔽板１２７と同様に一面側の貫通孔周りに突出部を有するものではあるが、突出部を下流側に向けて配設されたものである。また、導入遮蔽板１２８は、最も上流側の平坦孔遮蔽板１２６の上端に接触すると共に、下端が流入口１２４の下部に当接し、上端がボックス本体１２３の天面に当接するように傾斜状態で配設されている。また、導入遮蔽板１２８は、導入遮蔽板１２８の両側方においてボックス本体１２３の内面との間に間隙が形成されるように配設されている。

また、ボックス本体１２３の四隅には、隅に空気が渦流を巻いて滞らないように、断面三角形状の添設部材１２９が配設されている。

このような前処理ボックス１２２を通過する空気の流れは、以下のような極めて複雑な流れとなり、空気中に含まれる細微な粉塵は、互いに衝突し合って大きな粒子の粉塵に変化する。

図９に示すように、まず、流入口１２４から流入した空気は、導入遮蔽板１２８の下部両側を迂回する流れ（矢印ａ）と、導入遮蔽板１２８の上部両側を迂回する流れ（矢印ｂ）と、導入遮蔽板１２８の貫通孔を通過する流れ（矢印ｃ）となる。そして、矢印ａの流れと矢印ｃの流れの一部が、その後、立設状態の平坦孔遮蔽板１２６の貫通孔を通過する流れ（矢印ｄ）となる。

矢印ｂ、ｃ、ｄの流れは、その後、突出孔遮蔽板１２７の下部の貫通孔を通過する流れ（矢印ｅ）と、垂設状態の平坦孔遮蔽板１２６の貫通孔を通過する流れ（矢印ｆ）となる。そして、矢印ｆの流れは、その後、突出孔遮蔽板１２７の上部の貫通孔を通過する流れ（矢印ｇ）と、突出孔遮蔽板１２７の上端を乗越える流れ（矢印ｈ）となる。また、矢印ｅ，ｇの流れは、その後、立設状態の平坦孔遮蔽板１２６の貫通孔を通過する流れ（矢印ｉ）となる。

このように前処理ボックス１２２を通過する空気の流れは、極めて複雑な流れとなり、空気中に含まれる細微な粉塵は、互いに衝突し合って大きな粒子の粉塵へと効率よく変化する。また、突出孔遮蔽板１２７の貫通孔を通過する空気は、貫通孔に侵入する前の段階において突出部によって複雑な流れとなり、この点からも、細微な粉塵は大きな粒子の粉塵へと、より一層効率よく変化する。

なお、前処理ボックス１２２内の空気の流れが複雑であることから、前処理ボックス１２２内においては、粉塵がボックス本体１２３の内面や遮蔽板１２６，１２７，１２８に付着し易くなる。そこで、本例では、図示は省略するが、適宜のアクチュエータによって駆動されてボックス本体１２３の外面を衝打するハンマー装置（清掃手段）が設けられており、ハンマー装置の作動によってボックス本体に衝撃を与えることで、付着した粉塵が脱落するようにしてある。また、脱落した粉塵については、ボックス本体１２３の底面に回収口を設けて、この回収口から回収するようにしてもよいのであるが、集塵機２９自体が十分な集塵能力を有するものである場合には、前処理ボックス１２２内にて脱落した粉塵を集塵機２９の稼動によってフィルター１３２にて濾過することができる。

図７，８に示すように、前処理ボックス１２２にて大きな粒子に変化した粉塵を含む空気は、前処理ボックス１２２の流出口１２５に個別に接続された専用の接続ダクト（図示省略）を通じて、導入口１３１からフィルター室１３０に導入され、フィルター室１３０に配設されたフィルター１３２によって粉塵が濾過されて清浄な空気となって、払落し駆動室１４０及び吸気室１５０を通じて、排気口から排出される。

また、フィルター室１３０の下方には、粉塵回収室１６０が設けられており、この粉塵回収室１６０に置かれた鉄用回収容器１６２Ａ、アルミニウム用回収容器１６２Ｂによって、フィルター１３２から払落とされた粉塵が回収される。ここで、フィルター室１３０の底面は、粉塵回収室１６０に通じる廃棄口１６１に向かって下方に傾斜するように傾斜面となっている。そして、廃棄口１６１には、開閉弁（図示省略）が設けられている。フィルター１３２から払落とされた粉塵は、閉じられた廃棄口１６１の上方に積もるのであるが、廃棄口の開閉弁を開くことで、積もった粉塵を落下させることができる。

なお、本例では、粉塵回収室１６０から引出自在（図７の矢印Ａ参照）の容器台１６３に２０リットルの汎用的なスチール缶を用いて構成された２つの回収容器１６２Ａ，１６２Ｂが載置されている。容器台１６３は、駆動機構（駆動手段）１６４によって昇降、且つ、水平移動可能であり、容器台１６３を上昇させることで、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂの上部の開口部を廃棄口１６１に密接できるようにしてある。これにより、集塵機２９の稼動中に廃棄口１６１の開閉弁を開いておくことで、常時、粉塵を回収容器１６２Ａ，１６２Ｂへと落下させることができる。一方、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂに溜まった粉塵を廃棄する場合には、廃棄口１６１の開閉弁を閉じ、容器台１６３を下降させて前方に引出すことで、粉塵が溜まった回収容器１６２Ａ，１６２Ｂを集塵機２９から取出すことができる。また、廃棄口１６１を閉じておくことで、フィルター室１３０を外界と遮断できるので、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂを取出す際においても、集塵機２９を稼動させたままにしておくことができる。

また、本例では、フィルター１３２に付着した粉塵を自動的に払落とすことができる払落し装置（清掃手段）を採用しており、定期的、或いは、集塵能力が低下した時等、適時、払落し装置を作動させることで、手作業によらずにフィルター１３２に付着した粉塵を取除くことができるようにしてある。

次に、払落し装置の詳細を説明する。図１２、１３に示すように、フィルター１３２は、周方向に蛇腹状で内部の中空部分に内側の蛇腹部分が露呈する円筒状のフィルター材１３６を有するものとして構成されている。ここで、フィルター材１３６は、厚くすいた紙や十分な剛性を有する不織布等によって構成されたシート材をジグザグに折曲げ、円環状に湾曲させることで、断面星型状に形成されている。また、フィルター材１３６の上端には、円環状の第一キャップ１３８が設けられ、フィルター材１３６の下端には、受け皿状の第二キャップ１３７が設けられており、第一キャップ１３８によってフィルター材１３６の上端部分の形状が保持され、第二キャップ１３７によってフィルター材１３６の下端部分の形状が保持されている。

払落し装置は、円筒状のフィルター１３２の軸線部分であるフィルター材１３６の中空部分に挿通された回転軸１３３と、回転軸１３３の径方向に突設された突片１３５とを具備するものとして構成されている。また、回転軸１３３の上部には、スプロケット１３４（図７、８参照）が取付けられており、回転軸１３３は、払落し駆動室１４０に設置されたモータによって、チェーン（図示省略）を介して回転駆動される。

なお、本例では、左右に４列で奥行きに４個配設された合計１６個のフィルター１３２によって一つのフィルターユニットが構成されている。また、各フィルター１３２に設けられた回転軸１３３は、上部にて払落し駆動室１４０の底面に、回転自在ではあるが上下動不能に支持されており、フィルターユニット単位で回転駆動される。

フィルター１３２は、上部の第一キャップ１３８を介してフィルター室１３０の天面に固定されており、フィルター室１３０から垂下がった状態となっている。ここで、断面星型状の従来のフィルターにおいては、フィルター材の内面側の蛇腹を保持するために、中空部分に円筒状の芯部材を必要としていたのであるが、本例のフィルター１３２においては、回転軸１３３の下端部分が下部の第二キャップ１３７によって回転自在ではあるが上下動不能に支持されており、この回転軸１３３によって、フィルター１３２としての十分な剛性が確保されている。

回転軸１３３の突片１３５は、回転軸１３３の回転に伴い、フィルター材１３６の内方に露呈する蛇腹部分を叩き弾くように、先端部分がフィルター材１３６の内側の蛇腹部分１３６ａに僅か（具体的には１〜５ｍｍ）に干渉するものである。また突片１３５は、ウレタンゴム等の樹脂によって形成されており、十分な耐摩耗性及び適度な弾性力を有するものとして構成されている。

回転軸１３３を回転させ、突片１３５でもってフィルター材１３６の内側の蛇腹部分１３６ａを叩き弾くことで、フィルター１３２に付着した粉塵を的確に払落とすことができる。また、本例のフィルター１３２は、フィルター材１３６の周面において、外側から内側へと空気を流通させて粉塵を濾過するものであり、外側から見て蛇腹の谷部分（内側から見て蛇腹の山の裏側部分）に多くの粉塵が付着する。よって、フィルター材１３６の内側の蛇腹部分１３６ａを突片１３５によって叩き弾くことで、付着した粉塵を効率よく払落とすことができる。さらに、本例の集塵機２９では、前処理ボックス１２２によって細微な粉塵が大きな粒子に変化しており、フィルター１３２には、この大きな粒子の粉塵が付着している。よって、突片１３５でフィルター材１３６を叩き弾くことで、フィルター１３２に付着した粉塵を良好に脱落させることができる。

以上、本発明に係る集塵機２９の一例を説明したが、本発明に係る集塵機２９は、上述の例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜の変更が可能である。

例えば、前処理ボックス１２２のような内部に遮蔽板（平坦孔遮蔽板１２６、突出孔遮蔽板１２７）を有するダクトは、集塵機２９内のダクト室１２０に配置されたものに限らず、集塵機２９の外部に設置されて集塵機２９に接続されるものであってもよい。また、レーザ加工機の周囲や、レーザ加工機のフレーム内に設けられ、適宜の接続ダクトを介して集塵機本体１０に接続されるものであってもよい。このように、内部に遮蔽板（平坦孔遮蔽板１２６、突出孔遮蔽板１２７）を有するダクトを集塵機２９の外部に配置したとしても、このダクトと集塵機２９とを含めた全体によって本発明に係る集塵機２９を構成することができる。

ここで、図１に示すように、集塵機２９には、前処理ボックス１２２のハンマー装置やフィルター１３２の払落し装置、及び回収容器１６２Ａ，１６２Ｂの容器台１６３を移動させる駆動機構１６４を制御する集塵機側制御部２９ａが設けられており、集塵機側制御部２９ａは、集塵機２９の入力部２９ｂ、及び加工機本体２０の制御装置２２と信号を送受信可能に電気的に接続されている。

そして、加工機本体２０の第１操作盤７５、又は、第２操作盤７０において、切断するワークの材質を含めたワークの加工条件等が入力される際、制御装置２２は、ワークの材質が前回切断したワークの材質と異なる場合、即ち、鉄からアルミニウムに、又は、アルミニウムから鉄に切り替わった際に、集塵機側制御部２９ａに信号を送信する。そして、集塵機２９では、該信号に基づいて、ハンマー装置や払落し装置の作動が行われ、また、清掃が完了した時点で、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂの位置の切り替えが行われる。

以下、図１４を参照して、ワークの材質が切り替わる場合を例に、加工機本体２０及び集塵機２９の作動工程について説明する。具体的には、鉄製のＳＰＣＣ板からアルミニウム板を、パレットチェンジャ２３を用いて、この順で連続加工する。

即ち、ＳＰＣＣの搬入、パレットチェンジャ２３の入替、前段取りを行った後、ＳＰＣＣ板の切断加工を行う。この切断加工と同時に、パレットチェンジャ２３では、前の製品の取出しに続いてアルミ板の準備作業（アルミ板の搬入、パレットチェンジャ２３の入替、前段取り）を行う。このアルミ板の準備作業中には、ＳＰＣＣ板の加工が終了していてもＳＰＣＣ板のパレット３１を搬出することができず、ＳＰＣＣ板のパレット搬出は、アルミ板のパレット３１の準備作業終了後となる。なお、前段取りとは、搬入出口３７に設けられた安全扉の開動作、ノズル交換、安全扉の閉動作、プログラムセット、加工スタート時間を含む。

また、アルミ板の搬入後、第１又は第２操作盤７５，７０が制御されるが、制御装置２２がＳＰＣＣ板からアルミ板のワークの切り替えが行われると判断すると、この制御信号が集塵機２９の集塵機側制御部２９ａに送られ、ハンマー装置や払落し装置によるクリーニングが行われる。そして、クリーニング完了後、鉄用回収容器１６２Ａによって、クリーニングによって廃棄口１６１から脱落した粉塵が回収された後、集塵機側制御部２９ａは、ハンマー装置や払落し装置の作動完了後に、容器台１６３の駆動機構１６４を駆動して、廃棄口１６１の下にアルミニウム用回収容器１６２Ｂが位置するように、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂの位置を切り替える。
なお、加工すべきワークの材質が、アルミニウムから鋼板に切り替わった際にも、上記と同様の動作が行われる。また、集塵機２９は、粉塵を空気中から除去する過程で定期的に行われるクリーニングによって前処理ボックス１２２とフィルター１３２のいずれかが清浄に保たれている場合には、ハンマー装置と払落し装置のいずれかのみを切り替え時に清掃するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態のレーザ加工機１０によれば、集塵機２９は、前処理ボックス１２２及びフィルター１３２に付着した粉塵を清掃するハンマー装置及び払落し装置と、ハンマー装置及び払落し装置を制御する集塵機側制御部２９ａと、を有し、加工機本体２０は、切断するワークの材質を入力する第１又は第２操作盤７５，７０と、第１又は第２操作盤７５，７０に入力されたワークの材質が、前回切断したワークの材質と異なるとき、集塵機側制御部２９ａに信号を送信する制御装置２２と、を有し、集塵機側制御部２９ａは、加工機本体２０で切断されるワークの材質が切り替わったときに、制御装置２２から送信される信号によってハンマー装置及び払落し装置を作動する。これにより、加工するワークの材質が切り替わった際に、集塵機２９の清掃を確実に行うことができる。

また、集塵機２９は、鉄用回収容器１６２Ａと、アルミニウム用回収容器１６２Ｂと、鉄用回収容器１６２Ａ及びアルミニウム用回収容器１６２Ｂを載置する容器台１６３と、容器台１６３を駆動する駆動機構１６４と、を有し、集塵機側制御部２９ａは、加工機本体２０で切断されるワークの材質が切り替わったときに、制御装置２２から送信される信号、及び、ハンマー装置及び払落し装置による清掃の完了によって駆動機構１６４を作動して、鉄用回収容器１６２Ａとアルミニウム用回収容器１６２Ｂの位置が切り替わるように容器台１６３を駆動する。これにより、加工するワークの材質が切り替わった際に、回収容器１６２Ａ，１６２Ｂの切り替えを確実に行うことができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本発明は、本実施形態のファイバーレーザ加工機に限定されるものでなく、任意のレーザ加工機に適用可能である。また、本発明は、レーザ加工機に限定されるものでなく、プラズマ加工機、ガス切断機など、熱切断機に適用することができる。

１ 作業者
１０ レーザ加工機（熱切断機）
２０ 加工機本体（熱切断機本体）
２２ 制御装置（本体側制御部）
２９ 集塵機
２９ａ 集塵機側制御部
３０ キャビン
３１ パレット（テーブル）
３２ パレット駆動機構
４０ レーザ加工ヘッド
６０ 回収コンベア
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. 加工ヘッドから発生する熱によって、テーブル上に載置された鉄製又はアルミニウム製のワークを切断する熱切断機本体と、
   前記熱切断機本体で発生する粉塵を該熱切断機本体から吸引し、空気中から該粉塵を除去する集塵機と、
   を有する熱切断機であって、
   前記集塵機は、前記集塵機に付着した前記粉塵を清掃する清掃手段と、前記清掃手段を制御する集塵機側制御部と、を有し、
   前記熱切断機本体は、切断する前記ワークの材質を入力する入力手段と、該入力手段に入力された前記ワークの材質が、前回切断した前記ワークの材質と異なるとき、前記集塵機側制御部に信号を送信する本体側制御部と、を有し、
   前記集塵機側制御部は、前記熱切断機本体で切断される前記ワークの材質が切り替わったときに、前記本体側制御部から送信される前記信号によって前記清掃手段を作動することを特徴とする熱切断機。
2. 前記集塵機は、鉄用回収容器と、アルミニウム用回収容器と、前記鉄用回収容器及びアルミニウム用回収容器を載置する容器台と、該容器台を駆動する駆動手段と、を有し、
   前記集塵機側制御部は、前記熱切断機本体で切断される前記ワークの材質が切り替わったときに前記本体側制御部から送信される前記信号、及び、前記清掃手段による清掃の完了によって前記駆動手段を作動して、前記鉄用回収容器と前記アルミニウム用回収容器の位置が切り替わるように前記容器台を駆動することを特徴とする請求項１に記載の熱切断機。

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