JP2014223659A - Cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば、高炉建設時における、高炉の鉄皮を高熱から保護するステーブクーラの冷却用配管を貫通させるための開口を鉄皮に設けるために用いるもので、特に、鉄皮の組立溶接後の鉛直若しくは傾斜している鉄皮に開口部を形成するために鉄皮を切断する切断装置に関するものである。 The present invention is used, for example, to provide an opening in the iron shell for passing through a cooling pipe of a stave cooler that protects the iron core of the blast furnace from high heat during construction of the blast furnace. The present invention relates to a cutting device for cutting an iron skin to form an opening in a later vertical or inclined iron skin.
従来から、たとえば、高炉の建設をするときは、高炉の鉄皮を製作工場にて分割製作して、該分割製作された鉄皮を建設現場(据付現場)にて組立溶接等して建設することが行われている。高炉の内側には、鉄皮を高熱から保護するステーブクーラが設けられており、該ステーブクーラの冷却液体の供給や排出を行うための冷却用配管を高炉鉄皮の外方へ貫通させなければならず、そのため鉄皮に開口部(以下、鉄皮開口部ともいう。)を形成することが求められている。通常、高炉の建設は、分割製作された鉄皮を据付現場にて組立等することにより建設されるが、鉄皮開口部は、通常据付前の鉄皮の分割製作時に形成されることが一般的である。鉄皮開口部は、切断装置を用いて切断することが従来から知られている。この切断装置としては、単純円形の開口部を形成させるようにしてある装置(たとえば非特許文献1参照)や、所望の形状の開口部を形成させるようにしてある装置(たとえば特許文献1参照)が知られている。 Conventionally, for example, when constructing a blast furnace, the iron skin of the blast furnace is divided and manufactured at a manufacturing factory, and the iron skin that has been divided and manufactured is assembled and welded at a construction site (installation site). Things have been done. Inside the blast furnace, there is a stave cooler that protects the iron skin from high heat, and the cooling pipe for supplying and discharging the cooling liquid of the stave cooler must penetrate outside the blast furnace iron skin. For this reason, it is required to form an opening (hereinafter also referred to as an iron opening) in the iron skin. Normally, the blast furnace is constructed by assembling the separately manufactured iron skin at the installation site, etc., but the opening of the iron skin is usually formed when the iron skin is divided and manufactured before installation. Is. It is conventionally known that the iron skin opening is cut using a cutting device. As this cutting device, a device that forms a simple circular opening (see, for example, Non-Patent Document 1) or a device that forms an opening having a desired shape (see, for example, Patent Document 1). It has been known.
上記非特許文献1や特許文献1に開示されている切断装置は、鉄皮に開口部を形成する場合、製作工場にて分割製作された鉄皮を水平状態に置いた後、下向きにした切断トーチを作動させることで、単純円形の開口部や所望の形状に合わせて切断された開口部を形成させるようにしている。高炉の建設を行う場合は、製作工場にて分割製作された鉄皮を据付現場まで運搬して高炉の組立溶接等を行っている。その際、高炉の内側にステーブクーラを設置して、該ステーブクーラの冷却用配管を鉄皮開口部から貫通させて鉄皮の外側へ配管する必要がある。
The cutting apparatus disclosed in
しかし、分割製作している鉄皮を、建設現場で組立溶接を行って建設していく際に、分割製作された鉄皮の溶接部分と干渉する位置に形成することが必要となる鉄皮開口部は、現場での溶接の障害となるため、事前の工場加工ができない。そのため、当該部分の開口部は、建設現場にて分割鉄皮の組立溶接の作業終了後に鉄皮開口部の切断作業が必要となる。そして、組立溶接の作業終了後の鉄皮は、鉛直若しくは傾斜した状態となっているので、切断装置も鉄皮の傾斜の状態に合わせて使用する必要がある。 However, when constructing an iron skin that has been separately manufactured by performing assembly welding at the construction site, it is necessary to form an iron skin opening that will interfere with the welded part of the iron skin that has been separately manufactured. Since this part becomes an obstacle to welding in the field, prior factory processing is not possible. Therefore, the opening of the part needs to be cut at the construction site after the work of assembling and welding the divided iron is completed. And since the iron shell after completion | finish of the operation | work of assembly welding is in the perpendicular | vertical or inclined state, it is necessary to use a cutting device according to the state of inclination of an iron skin.
非特許文献1に記載されている切断装置は、鉄皮の状態が鉛直状態や傾斜状態であっても、鉄皮の付近に切断装置自体を設置すると共に、鉄皮の傾斜状態と平行になるように切断装置の先端側の角度を変更することで、鉄皮の面に対して常に一定の円切断ができるものである。しかし、非特許文献1に記載されている切断装置では、鉄皮の面に対して平行に切断装置の切断トーチ部が移動するだけなので、鉄皮がいかなる角度であっても鉄皮の面に対して常に単純円の形状の開口部しか形成することができない。
In the cutting device described in Non-Patent
ところで、ステーブクーラの冷却用配管は、鉄皮の傾斜角度に関わらず水平方向に引き出さなければならないため、傾斜角度が緩やかになるほど、鉛直状態の鉄皮に形成される開口よりも開口面積の大きい開口となる切断面が必要となるが、非特許文献1に記載されている切断装置では、このような形状の切断面を形成することはできない。更に、鉄皮開口部の形状は、ステーブクーラの種類によって鉄皮を貫通させる冷却用配管の形状や数が異なるため、鉄皮開口部の形状が単純円形以外の形状の開口部を切断する必要がある場合がある。しかし、非特許文献1に記載されている切断装置では単純円以外の形状の開口部を切断することはできない。
By the way, the cooling pipe of the stave cooler has to be pulled out in the horizontal direction regardless of the inclination angle of the iron skin. Therefore, the gentler the inclination angle, the larger the opening area than the opening formed in the vertical iron skin. A cutting surface to be an opening is required, but the cutting device described in Non-Patent
一方、特許文献1に記載されている切断装置は、所望の形状の開口部を切断することができるものであるが、水平状態で使用することが前提の装置であるため、現場で鉛直若しくは傾けた姿勢で用いることはできない。仮に鉄皮の状態に合わせて切断装置を立てた姿勢で使用するとしても、切断装置の切断トーチ自体の自重により切断トーチの動作の制御をすることが非常に困難となるものである。
On the other hand, the cutting device described in
そこで、本発明は、高炉の建設現場において、分割製作された鉄皮の組立溶接作業終了後において、鉛直若しくは傾斜した鉄皮に所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができる切断装置を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention provides a cutting method capable of easily and reliably forming an opening having a desired shape in a vertical or inclined core after completion of assembly welding of the core manufactured separately at a blast furnace construction site. The device is to be provided.
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1に対応して、使用時に鉛直となるように被切断材に取り付けられる、開口が形成されたプレートと、該プレートに取り付けられた切断機本体と、を備え、該切断機本体は、互いが鉛直方向に配置されると共に水平方向に延びる一対の第1のスライドフレーム、及び該第1のスライドフレームを構成する第1のガイドブロックに取り付けられて上記第1のスライドフレームに沿ってスライドすると共に上記一対の第1のスライドフレームと直交する方向に延びる第2のスライドフレームを有するスライドテーブル部と、上記第2のスライドフレームを構成する第2のガイドブロックに取り付けられると共に、切断ヘッド本体及び該切断ヘッド本体内を摺動する切断トーチ部を有する切断ヘッド部と、上記第2のスライドフレームに取り付けられると共に、接続部材を介して上記切断ヘッド部を支持する定荷重ばね装置と、上記第2のスライドフレームに取り付けられると共に、上記切断ヘッド部の動作を制御する制御部と、を備えてなり、且つ第2のスライドフレームに取り付けられた一対の支柱材と、該支柱材の先端側に設けられて、被切断材に沿うように角度を自在に変更可能な倣いレールとを備え、更に、上記第2のスライドフレームに沿って移動する第2のガイドブロックに取り付けられた上記切断ヘッド本体に軸心方向に摺動自在に支持されている切断トーチ部を、上記倣いレールに係合させ、上記切断ヘッド本体が上記第1及び第2のスライドフレームに沿って鉛直面内で移動する際に、上記切断トーチ部が上記倣いレールの角度に合わせて上記切断ヘッド本体内を摺動することで上記被切断材までの距離を保ちながら移動することで、上記被切断材の開口部切断をするようにした切断装置とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention corresponds to claim 1 and is provided with a plate having an opening, which is attached to a material to be cut so as to be vertical during use, and a cutting machine attached to the plate. A main body, and the cutting machine main body is attached to a pair of first slide frames arranged in the vertical direction and extending in the horizontal direction, and a first guide block constituting the first slide frame. And a slide table having a second slide frame that slides along the first slide frame and extends in a direction orthogonal to the pair of first slide frames, and a second slide frame that constitutes the second slide frame. A cutting head portion that is attached to the two guide blocks and has a cutting head body and a cutting torch portion that slides within the cutting head body A constant load spring device that is attached to the second slide frame and supports the cutting head portion via a connecting member, and is attached to the second slide frame and controls the operation of the cutting head portion. A control unit, and a pair of support members attached to the second slide frame, and provided on the front end side of the support members, the angle can be freely changed along the material to be cut A cutting torch portion that is slidably supported in the axial direction on the cutting head body that is attached to a second guide block that moves along the second slide frame. When the cutting head body is engaged with the copying rail and the cutting head body moves in the vertical plane along the first and second slide frames, the cutting torch portion is moved to the copying rail. In accordance with the angle by moving while keeping a distance to the workpiece by sliding in the cutting head body, the cutting device so as to opening cleavage of the workpiece.
上記構成において、切断ヘッド部の切断トーチ部にはガイド部材が設けられて、倣いレールは、上記ガイド部材を係合させるための溝を有する断面形状を備えてなり、上記倣いレールの溝部を上記切断トーチ部のガイド部材が移動することで、切断トーチ部が、切断ヘッド本体内を摺動する構成とする。 In the above configuration, the cutting torch portion of the cutting head portion is provided with a guide member, the copying rail has a cross-sectional shape having a groove for engaging the guide member, and the groove portion of the copying rail is By moving the guide member of the cutting torch part, the cutting torch part slides within the cutting head body.
更に、切断ヘッド部の先端側には、プレートの開口の内周縁に対応する位置に切断トーチ部を囲むリング状の回転可能なマグネットローラが設けられており、上記マグネットローラが、制御部からの動作制御により、上記プレートの開口の内周縁に吸着しながら回転駆動することで上記切断ヘッド部は上記プレートの開口形状に倣った移動を行い、被切断材を切断可能とする構成とする。 Furthermore, a ring-shaped rotatable magnet roller surrounding the cutting torch portion is provided at a position corresponding to the inner peripheral edge of the opening of the plate on the tip side of the cutting head portion, and the magnet roller is connected to the control portion. By the operation control, the cutting head portion is rotated while being adsorbed to the inner peripheral edge of the opening of the plate, so that the cutting head moves according to the shape of the opening of the plate so that the material to be cut can be cut.
本発明の切断装置によれば、被切断材が傾斜している状態であっても、鉛直方向に設置してあるプレートに切断機本体を取り付けてなり、該切断機本体の支柱材に被切断材の傾斜角度に合わせて自在に取付け角度を変更することができるようにしてある倣いレールを設けてあり、更に、該倣いレールの溝部に、切断ヘッド本体内を摺動可能な切断トーチ部のガイド部材を係合させるようにしてあるので、第2のスライドフレームに沿って鉛直方向に切断ヘッド本体を移動させるときに、被切断材の傾斜角度に合わせて配置した倣いレールに倣って切断トーチ部を倣いレールで規制させることで摺動させながら移動させることができる。そのため、切断トーチ部の被切断材までの距離を被切断材の傾斜角度に合わせて変化させることができる。これにより、被切断材がいかなる角度に傾斜していたとしても、切断トーチ部の火口から被切断材の切断面までの距離をほぼ一定に保つことができるので、火の通りが悪くなることに起因して発生するノッチや切断不良を低減することができる。 According to the cutting device of the present invention, even when the material to be cut is inclined, the cutting machine main body is attached to the plate installed in the vertical direction, and the column material of the cutting machine main body is cut. A scanning rail is provided so that the mounting angle can be freely changed in accordance with the inclination angle of the material, and a cutting torch portion slidable in the cutting head body is provided in the groove portion of the scanning rail. Since the guide member is engaged, when the cutting head body is moved in the vertical direction along the second slide frame, the cutting torch follows the copying rail arranged in accordance with the inclination angle of the material to be cut. The part can be moved while being slid by being regulated by the copying rail. Therefore, the distance from the cutting torch part to the workpiece can be changed according to the inclination angle of the workpiece. As a result, the distance from the crater of the cutting torch part to the cut surface of the material to be cut can be kept almost constant regardless of the angle of the material to be cut, so that the passage of fire becomes worse. It is possible to reduce notches and cutting defects that occur due to this.
また、被切断材の傾斜角度に関わらず、倣いレールも上記傾斜角度に合わせて取り付けて、該倣いレールに切断トーチ部を倣わせることで、切断トーチを切断ヘッド本体内で水平方向に摺動させることができるので、被切断材の開口部の切断面が水平になるように切断することができる。 Regardless of the inclination angle of the material to be cut, the copying rail is also attached at the inclination angle, and the cutting torch part is moved along the copying rail so that the cutting torch slides horizontally in the cutting head body. Since it can be moved, it can cut | disconnect so that the cut surface of the opening part of a to-be-cut material may become horizontal.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。各図面は、例示のみを目的として提供されるものであり、本発明の典型的な実施形態を示すものにすぎない。
これらの図面は、本発明に対する理解を容易とするために提供されるものであり、本発明の範囲や適用可能性を限定するものではない。図示される内容を明確かつ容易に理解するために、これらの図面では必ずしも縮尺に合ったものではなく、更に一部省略して描写がされているものである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are provided for purposes of illustration only and are merely representative of typical embodiments of the invention.
These drawings are provided to facilitate understanding of the present invention and do not limit the scope or applicability of the present invention. In order to clearly and easily understand the contents shown in the drawings, these drawings are not necessarily drawn to scale, and are further described with some parts omitted.
図1乃至図3は、本発明の切断装置を高炉の鉄皮に開口部を形成させるために適用した例を示すものである。 1 to 3 show an example in which the cutting apparatus of the present invention is applied to form an opening in a blast furnace iron skin.
本発明の切断装置は、製作工場で分割製作された鉄皮2を据付現場にて組立溶接して据付けた後、鉛直若しくは傾斜している鉄皮2に対してステーブクーラ4の冷却用配管5を鉄皮2の外方へ取り出すために鉄皮開口部3を形成するのに適した装置である。
The cutting apparatus according to the present invention includes a
すなわち、本発明の切断装置1は、図1に示すように、現場で組立溶接して据付けられた高炉の鉄皮2の傾斜角度に関係なく鉛直方向に取り付けられて位置決めされたガイドプレート6と、該ガイドプレート6に着脱可能に取り付けられて、該ガイドプレート6に形成されている任意の形状としてある開口6aに倣って鉄皮2に開口部3を形成させるようにする切断機本体7とを備えた構成とされている。
That is, as shown in FIG. 1, the
ガイドプレート6は、鉄皮2に形成すべき鉄皮開口部3の形状や大きさに合わせた開口6aが形成されたものであり、鉄皮2を切断する個所に対応する位置の鉄皮2の外側に取り付けて、該ガイドプレート6の開口6a内周縁に、後述する切断ヘッド部のマグネットローラを倣わせることで移動をガイドするものである。
The
このガイドプレート6の鉄皮2に対する取り付け方は、種々の方法がある。例えば、ガイドプレート6の四隅、若しくは開口6aが形成されていない個所に複数の孔を開けておき、該複数の孔にマグネット9a付きの脚部8を挿通させて取り付けて、傾斜している鉄皮2の表面側に取り付けられるようにする。そのために、脚部8は、ガイドプレート6の孔に挿通させてナット8bで取り付けられたネジ軸8aと、該ネジ軸8aの一端部に揺動可能に取り付けられたマグネット取付け部9と、該マグネット取付け部9に取り付けられた大小異なるマグネット9aを備えた構成とされている。これにより、ガイドプレート6は、脚部8のマグネット取付け部9に取り付けられたマグネット9aを介して鉄皮2への取り付けが可能となる。すなわち、ガイドプレート6に取り付けられた脚部8のネジ軸8aをナット8bの調整で軸心方向へ移動させ、鉛直若しくは傾斜している鉄皮2の角度に関係なく鉛直となるように取り付けることができるようにされている。
There are various methods for attaching the
次いで、鉄皮2に対するガイドプレート6の位置合わせは、鉄皮2の開口部形成個所に予め記されている罫書(図示せず)とガイドプレート6に記されている罫書(図示せず)とを合わせることで行うことができる。鉄皮2に対するガイドプレート6の位置合わせにおいて、マグネットが用いられることで、最初の取り付け位置が所望の位置からずれていた場合であっても微調整が可能となり、罫書同士が合う所望の位置へ修正することができる。なお、所望の位置への取り付けができれば、罫書による位置合わせによらず、他の方法で行うようにしてもよい。
Next, the alignment of the
なお、鉄皮2の傾きに関係なくガイドプレート6及び切断機本体7を鉛直に配置させるのは、図7に示すように、ステーブクーラ4は鉄皮2の傾きに対して平行に取り付けられることになるが、冷却用配管5は鉄皮2及びステーブクーラ4の傾きに関係なく水平方向に延ばす必要があるので、鉄皮2及びステーブクーラ4の傾斜に関わらず、冷却用配管5と干渉しないように鉄皮開口部3の水平切断面を得る必要があるからである。
Note that the
切断機本体7は、可搬型のガス切断機であり、図1、図2に示すように、ガイドプレート6に着脱可能に取り付けることができるようにしてあるスライドテーブル部10と、該スライドテーブル部10にX、Yの二軸方向へ移動できるように取り付けられる切断ヘッド本体12及び切断トーチ部13を備える切断ヘッド部11と、スライドテーブル部10に取り付けられて、接続部材としてのワイヤ15を用いて切断ヘッド部11に接続される定荷重ばね装置14と、スライドテーブル部10に取り付けられて、切断ヘッド部11をガイドプレート6の開口6aに沿わせるように後述するマグネットローラ33の回転動作を制御する制御部16と、を備えてなる構成とされている。
The cutting
スライドテーブル部10は、図2に示すように、方形状の型枠を形成するために水平方向(X方向)に延在する一対のスライドフレーム(第1のスライドフレーム)17a,17b、及び該第1のスライドフレーム17a,17b同士のそれぞれに両端部を連結して後述する一対の第1のベースフレーム20とで型枠を形成する一対の接続フレーム19a,19bと、第1のスライドフレーム17a,17bと直交する方向であるY方向に延びて、第1のスライドフレーム17a,17bと交差する個所において一対の第1のスライドフレーム17a,17bに取り付けるようにして該第1のスライドフレーム17a,17bに沿ってスライドするようにしてある1つのスライドフレーム(第2のスライドフレーム)18と、を備えた構成とされている。
As shown in FIG. 2, the
第1のスライドフレーム17a,17bのそれぞれは、アルミ等の軽量材料で構成された第1のベースフレーム20と、該第1のベースフレーム20の表面に取付け固定された補助プレート20aと、該補助プレート20aの表面に取付け固定された第1のスライドレール22及び該スライドレール22に係合して低摩擦でスライドする第1のガイドブロック23で構成される第1のリニアガイド21が備えられた構成とされている。なお、補助プレート20aは省略してもよい。
Each of the first slide frames 17a and 17b includes a
第1のスライドフレーム17a,17bのうち、使用時(組立溶接された鉄皮2に対して開口部3の切断をするとき)に上部となる側の第1のスライドフレーム17aの第1のベースフレーム20には、上記リニアガイド21が設けてある側とは反対側に、使用時にガイドプレート6の上辺に取り付けて支持させるための係止部20bが、1個所若しくは複数個所に図示しないボルト締結等の固定方法により取り付けられている。
Of the first slide frames 17a and 17b, the first base of the
係止部20bは、図4に拡大して示すように、一端側を第1のベースフレーム20に取り付け、他端側を徐々に間隔が広くなるように開放させたものであり、第1のベースフレーム20との間に溝部24を有するもので楔形の引掛け部を構成するものである。ガイドプレート6の上辺に該引掛け部を構成する係止部20bを係合させて、スライドテーブル部10をガイドプレート6に重ね合わせることにより、ガイドプレート6の上辺がその厚みによって楔止めの作用により固定することができるようにしてある。これにより、ガイドプレート6に対するスライドテーブル部10(切断機本体7)の落下を防ぐとともに、水平方向の移動も規制されるようにしてある。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the locking
また第1のスライドフレーム17a,17bのうち、使用時に下部となる側の第1のスライドフレーム17bの第1のベースフレーム20には、ハンドルレバー20dによる回動式の挟持具20cが設けられている。該挟持具20cのハンドルレバー20dを操作することで舌部20eが回動し、ガイドプレート6が舌部20eと下部のベースフレーム20とによって挟持される。これにより、鉄皮2に取り付けられたガイドプレート6に対して係止部20bを引掛けて挟持具20cで挟持させることにより、ガイドプレート6と切断機本体7との強固な固定を実現することができる。
Further, of the first slide frames 17a and 17b, the
第2のスライドフレーム18は、アルミ等の軽量材料で構成された第2のベースフレーム25と、該第2のベースフレーム25の表面に取付け固定された第2のスライドレール27及び該スライドレール27に係合して低摩擦でスライドする第2のガイドブロック28で構成される第2のリニアガイド26とが備えられた構成とされていて、第1のスライドフレーム17a,17bとの交差する個所で、第1のガイドブロック23に取り付けられている。これにより第2のスライドフレーム18は、第1のスライドフレーム17a,17bの第1のガイドブロック23とともに第1のスライドフレーム17a,17bの第1のスライドレール22に沿ってX方向(水平方向)にスライド可能となっている。
The
上記構成において、第1のベースフレーム20及び第2のベースフレーム25が共に軽量材料で構成されていることにより、切断機本体7の重量を抑えることができ、ガイドプレート6に取り付けた際に、ガイドプレート6にかかる負荷も抑えることができる。なお、ガイドプレート6に対する切断機本体7の取り付けの際に、切断機本体7の重量により、ガイドプレート6のマグネット9aによる鉄皮2に対する固定が不安定になる場合には、マグネット9aを備える脚部8を直接又は間接的に溶接して鉄皮2に確実に固定するようにしてもよい。
In the above configuration, since the
第2のベースフレーム25は、図3に示すように第2のリニアガイド26の取り付け個所においては断面形状がL字型に屈曲した形状で構成されている。これにより、アルミ等の軽量材料で構成されていたとしても、強度を増すことができる。なお、図3では、ガイドプレート6に取り付けられている脚部8を省略してある。
As shown in FIG. 3, the
更に、図2、図3に示すように、使用時に上部となる第2のベースフレーム25の一端側、及び使用時に下部となる他端側には、それぞれにおいて第2のリニアガイド26が取り付けられた部分よりも幅広となるように、L字型の屈曲部の先端から更に屈曲したように形成した幅広部25a,25bを備えるように構成されている。すなわち、幅広部25a,25b形成個所では、第2のベースフレーム25の断面形状がクランク状に屈曲したように構成されていて、該幅広部25a,25bをそれぞれ第1のガイドブロック23に取り付けるようにする。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a second
更に、第2のベースフレーム25のそれぞれの幅広部25a,25bにおける第1のガイドブロック23への取付け面とは反対側の面には、第1のベースフレーム20の長手方向及び第2のベースフレーム25の長手方向のいずれとも直交する方向(Z方向)に延びるアルミ等の軽量材料で構成される一対の支柱材29が対向して突設するように、図1、図2では上下の2個所に取り付けられている。
Furthermore, the longitudinal direction of the
一対の支柱材29の先端側には、支柱材29同士を連結するように倣いレール30の両端部側が取り付けられている。一対の支柱材29の先端側には、該支柱材29の長さ方向(Z方向)に平行に延びる長孔29aが形成されており、倣いレール30は、両端部側が長孔29aに互いに自在に摺動可能に取り付けられている。また、倣いレール30の少なくとも一端側には、該倣いレール30の長手方向に、支柱材29の長孔29aよりは短い長孔30aが形成されている。
At both ends of the pair of
倣いレール30の支柱材29の長孔29aへの取り付けは、倣いレール30の一端側を、一方の支柱材29の長孔29a及び倣いレール30の長孔30aに係合用のボルトを挿通して該ボルトをナットで固定する等の締結具34による方法で取り付けられている。また、倣いレール30の他端側を他方の支柱材29の長孔29aに締結具34で締結して、倣いレール30の両端側の位置を任意に変更できるようにされている。なお、その他の方法で取り付けるようにしても良いことは勿論である。
The copying
これにより、倣いレール30は、両端部側を支柱材29の長孔29a内で摺動させると共に、倣いレール30の長孔30a内を摺動させことで、鉄皮2の傾斜角度に合わせて倣いレール30の取付け角度を自在に変化させることができる。
As a result, the copying
また、倣いレール30は、図5に拡大して示すように、断面形状がコ字型に構成されていて、倣いレール30の延びる方向に内周部がコ字型のガイド用の溝31が形成されている。なお、溝31の形状は、後述するローラ32が係合し得る形状であれば、コ字型以外の断面形状、例えばH型等その他の形状としてもよい。
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 5, the copying
切断ヘッド部11は、切断ヘッド本体12と切断トーチ部13とを備えた構成とされている。切断ヘッド本体12は、第2のスライドフレーム18の第2のガイドブロック28に取り付けられた構成とされていて、切断ヘッド部11全体が第2のスライドレール27に沿ってスライド可能となっている。
The cutting
切断ヘッド本体12は、先端側に備えてある、後述するマグネットローラ33を駆動するためのモータ(図示せず)と、切断トーチ部13を摺動可能に配置させるために内部に孔が形成された筒状部12aとを備えた構成とされ、更に、該筒状部12aの先端側(鉄皮2側)には、回転自在に嵌着させたリング状のマグネットローラ33を備えた構成とされている。
The cutting head
マグネットローラ33は、電磁石で構成されており、制御部16に設けられたスイッチ(図示せず)のオン・オフ操作によって、該マグネットローラ33の回転を制御できるようにしてある。また、マグネットローラ33は、切断機本体7をガイドプレート6に取り付けた際に、ガイドプレート6の開口6aの内周縁の高さ位置に位置するようになっている。これにより、制御部16に設けたスイッチによりマグネットローラ33を作動することで、図6に示すように、磁力によりガイドプレート6の開口6aの内周縁に吸着させ、更にその状態でマグネットローラ33が回転することで、切断トーチ部13を開口6aに倣った移動をさせることができる。
The
なお、マグネットローラ33は、電磁石で構成することなく、例えば永久磁石等により構成するもの等、マグネットローラ33がガイドプレート6の開口6aの内周縁に固着され得る構成であれば、その他の構成としても良い。
The
切断トーチ部13は、切断ヘッド本体12の筒状部12aの内部を軸心方向(Z方向)に摺動可能となるように取り付けられている。更に、切断トーチ部13の基端部側(倣いレール30側)には、ローラ(小車輪)32が取付け部材32aを介して設けられている。該ローラ32が倣いレール30の溝31内を回転することで、切断トーチ部13が倣いレール30に倣って移動可能とされている。同時に、切断ヘッド本体12が第2のスライドレール27に沿って移動するときに、切断トーチ部13が倣いレール30の取付け角度に合わせて移動できるようにされている。
The
このような構成としてあることにより、倣いレール30の取付け角度を鉄皮2の傾きと平行にすることで、切断ヘッド部11は、第2のスライドレール27に沿ってスライドすると共に、該スライドの際に切断トーチ部13は、切断ヘッド本体12に対して倣いレール30の溝31内をローラ32が規制されながら転動することから、切断トーチ部13が倣いレール30の取付け角度に倣ってZ方向に摺動しながらY方向に移動させられることになる。
With such a configuration, the cutting
すなわち、図1に示すように、鉄皮2の切断面から切断トーチ部13の先端部(火口)までの距離をどの個所においても一定にすることができる。したがって、鉄皮2の切断面と切断トーチ部13の先端部(火口)との間の距離が変わることがなく、鉄皮2の切断面に当たる炎の位置が変わることにより、該切断面に与える熱が変化するというようなことはない。これにより、本発明においては鉄皮2の切断面へ火の通りが悪くなることがなく、鉄皮2の切断面にノッチが入ることや切断不良の発生を防ぐことができる。
That is, as shown in FIG. 1, the distance from the cut surface of the
なお、倣いレール30の取付け角度は必ずしも鉄皮2と平行である必要はない。鉄皮の切断面への火の通りの変化が少なく、ノッチが生ずる虞や切断不良の虞がない程度であれば、倣いレール30の傾きが鉄皮2と平行でないことに起因して切断トーチ部13の先端部(火口)の鉄皮2の切断面からの距離が場所によって変化しても良い。
Note that the mounting angle of the copying
また、定荷重ばね装置14は、第2のベースフレーム25の幅広部25aに取付け固定されており、第1のスライドレール22に沿った第2のスライドフレーム18の移動と一体的に第1のスライドレール22に沿って移動できる。
The constant
定荷重ばね装置14としては、種々の構成のものが提案されているが、本実施の形態では、ワイヤ15によって引出し(引込み)を行う形式のものが用いられている。装置本体からワイヤ15が引き出され、該引き出されたワイヤ15の先端が切断ヘッド部11に接続される。なお、ワイヤを使わないドラムに巻かれたばね部の引出し(引込み)を行う形式のものを用いても良い。
As the constant
なお、定荷重ばね装置14の定荷重ばねは、一定の曲率で曲げられた長尺の板ばねであり、直線に引き延ばすときに生じる戻り力(荷重)はストロークに関わらず一定であるという特性を有するものとしてある。このような定荷重ばね装置14のワイヤ15により切断ヘッド部11を接続することで、切断ヘッド部11を吊り下げることとなるが、定荷重ばねの戻り力により、切断ヘッド部11の重量をゼロ又は自重に影響のない程度のゼロに近い状態にすることにより、鉛直方向にかかる力が打ち消され、切断ヘッド部11の見かけ上重量をゼロとした無重力状態とすることができる。これにより、切断ヘッド部11を一定に留めることができる。
The constant load spring of the constant
更に、定荷重ばね装置14の作用により、切断ヘッド部11の重量が見かけ上ゼロとほぼ同じになることにより、第2のスライドフレーム18の第2のスライドレール27による鉛直方向のスライドが重力に影響されることなく自在とすることができる。また第1のスライドフレーム17a,17bの第1のガイドブロック23による水平方向のスライドも自在であることから、水平使用時と同様に第1のスライドフレーム17a、17b及び第2のスライドフレーム18の範囲内、すなわちX−Y方向で鉛直面における切断ヘッド部11の移動が自在となる。
Further, due to the action of the constant
更に、制御部16は、第2のベースフレーム25の幅広部25aに定荷重ばね装置14に隣接するように取付け固定されており、切断ヘッド本体12の図示しないモータを駆動してマグネットローラ33の回転速度等を制御する。
Further, the
すなわち、制御部16による制御で、切断しようとする鉄皮2の厚みによってマグネットローラ33の回転速度を変化させることができると共に、ガイドプレート6の開口6aの内周縁にマグネットローラ33を吸着させて回転させながら倣わせることで切断トーチ部13を動作させることができ、所望の開口形状に近づく精度の高い鉄皮開口部3を形成することができる。
That is, under the control of the
なお、ステーブクーラ4の種類や冷却用配管5の形状等によって、鉄皮2に形成すべき開口部3の形状が異なるため、様々な開口形状のガイドプレート6を複数用意しておくことで、適宜選択して使用することができ、所望の開口部を形成することができる。
Since the shape of the
次に、上述した本発明における切断装置を用いて、組立溶接された鉄皮2の開口部3を切断する際の工程について説明する。
Next, the process at the time of cut | disconnecting the
まず、組立溶接された鉄皮2に対してガイドプレート6を取り付ける(第1工程)。該第1工程において、ガイドプレート6は、鉄皮2がいかなる角度に傾斜していたとしても、取り付け時に脚部8を調整することで、鉛直となるように取り付ける。更に、鉄皮2に対するガイドプレート6の固定をより確実なものとするために、脚部8を直接又は間接的に鉄皮2に対して溶接するようにしても良い。
First, the
次いで、鉄皮2に固定したガイドプレート6に対して切断機本体7を取り付ける(第2工程)。該第2工程において、スライドテーブル部10の上部側となる第1のベースフレーム20に取り付けられた係止部20bをガイドプレート6の上辺に引掛けることで、第1のベースフレーム20と係止部20bとにより切断機本体7が楔止めの作用により固定される。一方、下部側の第1のベースフレーム20に取り付けられた挟持具20cのハンドルレバー20dを操作して舌部20eを回動させることで、第1のベースフレーム20と舌部20eとでガイドプレート6が挟持される。これにより、切断機本体7のスライドテーブル部10も鉛直となるように取り付けることができると共に、上記の取り付け方法により切断機本体7の落下防止や、係止部20bの溝部24での楔止めにより水平方向のズレを規制することができる。
Next, the cutting machine
更に、第2工程では、切断機本体7の定荷重ばね装置14のワイヤ15を切断ヘッド部11に接続する。これにより、切断ヘッド部11を吊り下げるように接続しても、切断ヘッド部11が無重力状態となることにより、切断ヘッド部11をY方向においても負荷をかけることなく自在に移動させることができる。
Further, in the second step, the
次いで、切断機本体7の切断ヘッド部11を操作することで、鉄皮2を切断し、開口部3を形成する(第3工程)。該第3工程においては、まず、一対の支柱材29に取り付けられた倣いレール30の傾きを鉄皮2の傾斜角度に合わせる。そして、倣いレール30の溝31に切断トーチ部13のローラ32を係合させて転動させることで、切断トーチ部13がY方向へ移動する際に、倣いレール30の傾きに合わせて切断ヘッド本体12の筒状部12a内を摺動する。
Next, by operating the cutting
この際、鉄皮2と平行になるように倣いレール30を合わせることで切断トーチ部13の先端部と鉄皮2の切断面との距離が常に一定になり好ましいが、必ずしも平行であることは必要ではなく、平行に近い状態、すなわち切断トーチ部13の先端部と鉄皮2の切断面との距離が場所によって変化しても火の通りに影響が無い程度であれば平行からずらしても良い。
At this time, the distance between the tip of the
更に、第3工程では、切断ヘッド部11にマグネットローラ33が設けられ、該マグネットローラ33を制御部16のスイッチにより作動させることでガイドプレート6の開口6aの内周縁に吸着させた状態で移動させる。この際、切断ヘッド部11の切断ヘッド本体12は、第2のスライドフレーム18とともに第1のガイドブロック23を介して第1のスライドレール22に沿った水平方向(X方向)の動作と、第2のガイドブロック28を介して第2のスライドレール27に沿ったY方向の動作によって、X−Y方向の動作を行うことが自在にできて、ガイドプレート6の開口6aの形状に従った開口部3を鉄皮2に切断形成させることができる。
Further, in the third step, the cutting
更に、上記のように切断ヘッド部11を無重力状態として自在に移動させると共に、倣いレール30に倣って切断トーチ部13を摺動させることで切断トーチ部13の先端部(火口)の鉄皮2の切断面からの距離を一定若しくは一定に近い状態とすることができるので、ガイドプレート6の開口の形状に倣って、所望の鉄皮開口部3を形成することができる。
Further, as described above, the cutting
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば、高炉の鉄皮2を切断する場合を示したが、これにのみ限定されるものではなく、同様の姿勢で使用できるものであれば、他の被切断材を対象とするものでもよい。また、倣いレール30の溝31に係合させるローラ32を切断トーチ部13に取り付けた場合を示したが、ローラ32に代えて、切断トーチ部13の動きを規制し、且つ倣いレール30の溝31に沿って移動することができるガイド部材であれば、どのようなものでもよい。更にその他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, although the case where the
6 ガイドプレート(プレート)
6a 開口
7 切断機本体
10 スライドテーブル部
11 切断ヘッド部
12 切断ヘッド本体
13 切断トーチ部
14 定荷重ばね装置
15 ワイヤ(接続部材)
16 制御部
17a,17b 第1のスライドフレーム(一対のスライドフレーム)
18 第2のスライドフレーム(1つのスライドフレーム)
29 支柱材
30 倣いレール
6 Guide plate (plate)
16
18 Second slide frame (one slide frame)
29
Claims (3)
該切断機本体は、互いが鉛直方向に配置されると共に水平方向に延びる一対の第1のスライドフレーム、及び該第1のスライドフレームを構成する第1のガイドブロックに取り付けられて上記第1のスライドフレームに沿ってスライドすると共に上記一対の第1のスライドフレームと直交する方向に延びる第2のスライドフレームを有するスライドテーブル部と、上記第2のスライドフレームを構成する第2のガイドブロックに取り付けられると共に、切断ヘッド本体及び該切断ヘッド本体内を摺動する切断トーチ部を有する切断ヘッド部と、上記第2のスライドフレームに取り付けられると共に、接続部材を介して上記切断ヘッド部を支持する定荷重ばね装置と、上記第2のスライドフレームに取り付けられると共に、上記切断ヘッド部の動作を制御する制御部と、を備えてなり、
且つ第2のスライドフレームに取り付けられた一対の支柱材と、該支柱材の先端側に設けられて、被切断材に沿うように角度を自在に変更可能な倣いレールとを備え、
更に、上記第2のスライドフレームに沿って移動する第2のガイドブロックに取り付けられた上記切断ヘッド本体に軸心方向に摺動自在に支持されている切断トーチ部を、上記倣いレールに係合させ、
上記切断ヘッド本体が上記第1及び第2のスライドフレームに沿って鉛直面内で移動する際に、上記切断トーチ部が上記倣いレールの角度に合わせて上記切断ヘッド本体内を摺動することで上記被切断材までの距離を保ちながら移動することで、上記被切断材の開口部切断をするようにした構成を有することを特徴とする切断装置。 A plate with an opening formed on the material to be cut so as to be vertical when in use, and a cutting machine body attached to the plate;
The cutting machine main body is attached to a pair of first slide frames that are arranged in the vertical direction and extend in the horizontal direction, and a first guide block that constitutes the first slide frame. A slide table having a second slide frame that slides along the slide frame and extends in a direction orthogonal to the pair of first slide frames, and a second guide block that constitutes the second slide frame A cutting head body having a cutting head main body and a cutting torch section that slides within the cutting head main body, and a fixing head that is attached to the second slide frame and supports the cutting head section via a connecting member. It is attached to the load spring device and the second slide frame, and the cutting head portion It is equipped with a control unit for controlling the work,
And a pair of support members attached to the second slide frame, and a copying rail provided on the front end side of the support members, the angle of which can be freely changed along the material to be cut,
Further, a cutting torch portion supported slidably in the axial direction by the cutting head body attached to the second guide block moving along the second slide frame is engaged with the copying rail. Let
When the cutting head body moves in the vertical plane along the first and second slide frames, the cutting torch portion slides in the cutting head body according to the angle of the scanning rail. A cutting apparatus having a configuration in which an opening of the material to be cut is cut by moving while maintaining a distance to the material to be cut.
上記倣いレールの溝部を上記切断トーチ部のガイド部材が移動することで、切断トーチ部が、切断ヘッド本体内を摺動する請求項1記載の切断装置。 The cutting torch part of the cutting head part is provided with a guide member, and the copying rail has a cross-sectional shape having a groove part for engaging the guide member,
2. The cutting apparatus according to claim 1, wherein the cutting torch portion slides within the cutting head main body as the guide member of the cutting torch portion moves through the groove portion of the copying rail.
上記マグネットローラが、制御部からの動作制御により、上記プレートの開口の内周縁に吸着しながら回転駆動することで上記切断ヘッド部は上記プレートの開口形状に倣った移動を行い、被切断材を切断可能とする請求項1又は2記載の切断装置。 On the distal end side of the cutting head part, a ring-shaped rotatable magnet roller surrounding the cutting torch part is provided at a position corresponding to the inner peripheral edge of the opening of the plate,
The magnet roller is driven to rotate while being attracted to the inner peripheral edge of the opening of the plate by the operation control from the control unit, so that the cutting head moves according to the shape of the opening of the plate, and the material to be cut is The cutting device according to claim 1, wherein the cutting device is capable of being cut.
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JPS58202971A (en) * | 1982-05-24 | 1983-11-26 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Method and apparatus for cutting angle steel |
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