JP2016124011A - 鋼板の切断方法および切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切り離された鋼板と切断装置との接触を防止すること。【解決手段】ヘッド３１の先端からレーザＬを照射して鋼板Ｓを切断する切断装置１を用いて、鋼板Ｓの製品部とスクラップ部とを分割する際に、製品部とスクラップ部との境界の一部を切断し、境界の一部を切断する場合よりも、鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端までの高さＨを高くした状態で、スクラップ部を分割切断することでスクラップ部の一部を鋼板Ｓから切り離す。【選択図】 図２

Description

本発明は、レーザを用いて鋼板を切断することで、鋼板の製品部とスクラップ部とを分割する鋼板の切断方法および切断装置に関する。

鋼板の製造過程では、製品よりも大きな鋼板を、レーザ切断機等の切断装置を用いて切断し、製品部とスクラップ部とに分割することで、所望する大きさの製品に加工する処理が行われる。この際、切り離された鋼板が、応力によって反り上がる等の変形をすることで、鋼板と切断装置の先端とが接触し、切断装置が破損する場合がある。
これに対して、例えば特許文献１には、鋼板をレーザ切断する際に、レーザ光照射部周囲に、冷却用の水を霧状に噴霧する切断方法が開示されている。特許文献１の切断方法によれば、切断時に生じる熱応力による熱変形を抑制できることから、切断後の鋼板とレーザ切断装置の先端との接触を防止することができる。

特開２０００−５２０８１号公報

しかし、特許文献１に記載の切断方法では、切断時に生じる熱応力による熱変形を抑制することができるが、鋼板の圧延工程や熱処理工程で生じる残留応力を抑制することができない。このため、鋼板の残留応力が大きい場合、切り離された鋼板が変形し、鋼板と切断装置とが接触してしまう。
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、切り離された鋼板と切断装置との接触を防止することができる鋼板の切断方法および切断装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鋼板の切断方法は、ヘッドの先端からレーザを照射して鋼板を切断する切断装置を用いて、鋼板の製品部とスクラップ部とを分割する際に、製品部とスクラップ部との境界の一部を切断し、境界の一部を切断する場合よりも、鋼板の上面からヘッドの先端までの高さを高くした状態で、スクラップ部を分割切断することでスクラップ部の一部を鋼板から切り離すことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る切断装置は、ヘッドの先端からレーザを照射して鋼板を切断するレーザ切断機と、レーザ切断機の切断動作を制御する制御部とを有し、制御部は、レーザ切断機にて鋼板の製品部とスクラップ部とを分割する際に、製品部とスクラップ部との境界の一部を切断し、境界の一部を切断する場合よりも、鋼板の上面からヘッドの先端までの高さを高くした状態で、スクラップ部を分割切断するようにレーザ切断機を制御することを特徴とする。

本発明に係る鋼板の切断方法および切断装置によれば、切り離された鋼板と切断装置との接触を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る鋼板の切断装置を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る鋼板の切断装置を示す側面図である。 切断装置のヘッドを示す一部断面図である。 本発明の一実施形態に係る鋼板の切断方法を示す説明図である。 切り離されたスクラップ部とヘッドの先端とが接触した状態を示す斜視図である。 実施例および比較例におけるノズル破損頻度を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜切断装置の装置構成＞
はじめに、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態に係る鋼板Ｓの切断装置１の装置構成について説明する。切断装置１は、鋼板Ｓの切断が行われる切断場に設けられ、図１に示すように、筐体２と、レーザ切断機３と、レール４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂと、制御部６とを有する。

筐体２は、内部にレール４ａ，４ｂおよびレーザ切断機３が設けられ、さらに図２に示すように、長手方向となるｘ軸方向の両端、且つ下端側となるｚ軸負方向側に、ｙ軸方向に並ぶ一対の車輪２１がそれぞれ設けられる。筐体２は、車輪２１がレール５ａ，５ｂ上に配置され、不図示の駆動部によって車輪２１が回転することで、レール５ａ，５ｂが延在するｙ軸方向に移動可能に構成される。

レーザ切断機３は、図２に示すように、ヘッド３１と、車輪３２とを有する。レーザ切断機３は、増幅媒質にファイバーを用いたファイバーレーザ切断機であり、ヘッド３１から照射されるレーザＬを用いて鋼板Ｓを切断する。ヘッド３１は、不図示の昇降手段によって上下方向であるｚ軸方向に昇降可能に設けられ、図３に示すように、ヘッド本体３１１と、ノズル３１２とを有する。ヘッド本体３１１は、円筒状の部材であり、下端にノズル３１２が接続される。また、ヘッド本体３１１の上部には、不図示のレーザ発振器から伝送されるレーザＬを絞る集光レンズや、アシストガスＧ１を供給するアシストガス供給手段等が設けられる。アシストガスＧ１は、酸素ガスであり、鋼板Ｓの切断時に酸化反応を促進させる。ノズル３１２は、ｚ軸負方向側である下端側が細くなるようにテーパーが設けられた略円筒状の部材であり、シールドガス供給口３１２ａと、ヘッダ３１２ｂと、シールドガス供給路３１２ｃとを有する。シールドガス供給口３１２ａは、不図示のシールドガス供給装置に接続され、シールドガス供給装置から送られるシールドガスＧ２をヘッダ３１２ｂへと供給する。シールドガスＧ２は、酸素ガスと空気とが混合されたガスである。ヘッダ３１２ｂは、ノズル３１２の内部に略円環状に形成され、ｚ軸負方向側端には、シールドガス供給路３１２ｃが接続される。シールドガス供給路３１２ｃは、ヘッダ３１２ｂからノズル３１２の下端まで延在して、ヘッダ３１２ｂの全周に渡って設けられる。また、ヘッド本体３１１とノズル３１２の中心部には、ヘッド本体３１１の上端からノズル３１２の下端まで貫通する中空部３１３が形成される。ヘッド本体３１１の上端に設けられる集光レンズから照射されるレーザＬおよびアシストガス供給手段から供給されるアシストガスＧ１は、中空部３１３を介して、ヘッド３１の先端から照射および噴射される。

また、レーザ切断機３は、ヘッド３１の上端部に弾性体からなる不図示の緩衝部材が設けられる。上記構成により、ヘッド３１は、主に水平方向からの外力を受けた場合に、緩衝部材が外力を緩衝し、外力に応じて上端を支点にｚ軸方向に対して傾斜する。このため、レーザ切断機３は、水平方向から外力を受けた場合に、緩衝部材が外力を緩衝することで、外力によるヘッド３１の曲がりや折損等の損傷を防止することができる。

車輪３２は、ｙ軸方向の両端に、ｚ軸負方向側且つｘ軸方向に並んで一対設けられる。レーザ切断機３は、車輪３２がレール４ａ，４ｂ上に配置され、レーザ切断機３に設けられた不図示の駆動部によって車輪３２が回転することで、レール４ａ，４ｂが延在するｘ軸方向に移動可能に構成される。
レール４ａ，４ｂは、筐体２の内部に、ｘ軸方向に延在して敷設され、上部には車輪３２が配置される。また、レール５ａ，５ｂは、ｙ軸方向に延在して敷設され、上部には車輪２１が配置される。
制御部６は、筐体２に接続され、筐体２のｙ軸方向への移動動作、並びにレーザ切断機３のｘ軸方向への移動動作および切断動作を制御する。

切断装置１は、図１に示す切断場に設けられ、切断場に配された鋼板Ｓ１〜Ｓ４を切断する。鋼板Ｓ１〜Ｓ４は、例えば厚さが６ｍｍ以上３２ｍｍ以下程度の厚鋼板であり、予め圧延や熱処理、粗切断処理等が行われる。切断場には、レール５ａ，５ｂの間に、ｘ軸方向に延在する鋼製の枕木７ａ〜７ｄがｙ軸方向に並んで設けられる。枕木７ａ〜７ｄの上には、鋼板Ｓ１〜Ｓ４が配置される。

＜鋼板の切断方法＞
次に、図３〜図５を参照して、本実施形態に係る鋼板Ｓの切断方法について説明する。
切断装置１にて切断される鋼板Ｓは、シャー設備等の粗切断設備にて、予め所定の大きさに切断される。鋼板Ｓの所定の大きさとは、図４（ａ）に示すように、製品部Ｓａと斜線領域で示すスクラップ部Ｓｂとからなる大きさである。本実施形態では、鋼板Ｓを切断することで、鋼板Ｓを製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとに分割し、所望する大きさの鋼板を製造する。さらに、鋼板Ｓを切断する際、スクラップ部Ｓｂを複数の領域に分割して切断が行われる。例えば、図４（ａ）に図示した例では、スクラップ部Ｓｂは、３つのスクラップ部Ｓｂ１〜Ｓｂ３に分けて切断される。
まず、図１に示すように、枕木７ａ，７ｂ上に鋼板Ｓ１，Ｓ２、および枕木７ｃ，７ｄ上に鋼板Ｓ３，Ｓ４がそれぞれ配される。その後、筐体２およびレーザ切断機３が、切断が行われる所定の位置へと移動し、後述する切断方法によって４枚の鋼板Ｓ１〜Ｓ４が順に切断される。

鋼板Ｓの切断方法について詳細に説明する。本実施例では、図４（ａ）に示すように、鋼板Ｓを製品部Ｓａと３つのスクラップ部Ｓｂ１〜Ｓｂ３との４つの領域に分割する。はじめに、図４（ａ）の状態から、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの境界の一部であり、スクラップ部Ｓｂ１の長手方向の長さよりも長い切断領域Ｃ１を、鋼板Ｓの端部から中心に向かって切断する。このとき、切断領域Ｃ１の切断は、通常切断処理にて行われる。通常切断処理とは、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの分割切断をする際の、通常の切断方法である。通常切断処理では、図３に示すように、ヘッド３１は、鋼板Ｓの上面からヘッド３１のｚ軸負方向側の先端までの距離である高さＨが所定の高さに設けられる。鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端までの所定の高さは、切断装置１の仕様によって異なるが、例えば２ｍｍとすることで一般的なレーザ切断機に適用することができる。その後、中空部３１３を介して鋼板ＳにレーザＬおよびアシストガスＧ１が、照射および噴射され、鋼板Ｓが酸化反応することで切断される。アシストガスＧ１は、鋼板ＳのレーザＬが照射された領域の酸化反応を促進させ、鋼板Ｓの切断面に生じるドロスを吹き飛ばす。さらに、レーザＬおよびアシストガスＧ１の照射および噴射と同時に、シールドガス供給路３１２ｃから、シールドガスＧ２が噴射される。シールドガスＧ２は、アシストガスＧ１の直進性を高めることで、アシストガスＧ１の拡散を抑える。なお、通常切断処理では、レーザ切断機３が、レーザＬやアシストガスＧ１、シールドガスＧ２を照射・噴射させながら、所定の移動速度でｙ軸方向に移動することで、ｙ軸方向に延びる切断領域Ｃ１が所定の切断速度で切断される。この際、レーザ切断機３の移動は、筐体２に設けられた車輪２１が回転し、筐体２がｙ軸方向に移動することで行われる。通常切断処理中の切断速度は、レーザ切断機３の仕様や鋼板Ｓの厚み等によって異なるが、鋼板Ｓが切断され、且つ破断面が製品として満足する品質となるように設定される。切断領域Ｃ１が切断された後、レーザＬやアシストガスＧ１、シールドガスＧ２の照射・噴射が停止する。

次いで、レーザ切断機３がスクラップ部Ｓｂ１の短辺にあたる、図４（ｃ）に示す切断領域Ｃ２の切断開始位置まで移動し、切断領域Ｃ２が鋼板Ｓの中心から端部へ向けて切断される。切断領域Ｃ２の切断は、スクラップ部Ｓｂ１，Ｓｂ２を分割する切断処理であり、切断領域Ｃ２が切断されることで、鋼板Ｓからスクラップ部Ｓｂ１が切り離される。なお、切断領域Ｃ２の切断は、スクラップ切断処理にて行われる。スクラップ切断処理では、ヘッド３１は、図２に示す高さＨが通常切断処理の場合よりも高い位置に設けられる。スクラップ切断処理時の高さＨは、残留応力により反りが生じた鋼板Ｓの高さよりも高くなればよい。例えば、鋼板Ｓが厚み６ｍｍ以上３２ｍｍの一般的な厚鋼板である場合、残留応力により生じる反り量は４ｍｍ未満となる。したがって、この場合、スクラップ切断処理における高さＨは４ｍｍに設定される。

また、スクラップ切断処理では、通常切断処理よりも低い切断速度で切断が行われることが好ましい。さらに、スクラップ切断処理では、通常切断よりもレーザ切断機３のレーザ出力を下げて、レーザＬを照射させることが好ましい。なお、スクラップ切断処理において、切断速度およびレーザ出力は、スクラップ切断処理時のヘッド３１の高さＨの条件において、切れ残りがないように鋼板Ｓが確実に切断される条件に設定される。さらに、スクラップ切断処理では、切断開始から所定の長さが切断されるまでの間、レーザ照射のオンオフを繰り返すパルス切断にて鋼板Ｓを切断する。パルス切断を行う長さは、切断装置１の仕様によって異なるが、例えば２０ｍｍとすることで一般的なレーザ切断機に適用することができる。
なお、スクラップ切断処理において、レーザ切断機３は、レーザ切断機３に設けられた車輪３２が回転することで、ｘ軸方向に移動しながら切断処理を行う。また、スクラップ切断処理における、アシストガスＧ１およびシールドガスＧ２の流量等の他の条件については、通常切断処理と同様とする。

ここで、スクラップ部Ｓｂを分割する切断処理では、スクラップ部Ｓｂ１が鋼板Ｓから切り離される際に、鋼板Ｓに残留応力があると、切り離されたスクラップ部Ｓｂ１が、短辺側の端部が反るように変形する可能性がある。スクラップ部Ｓｂ１に反りが生じた際に、通常切断処理時のようにヘッド３１の高さＨが低いと、ヘッド３１とスクラップ部Ｓｂ１の端部とが接触する。このとき、本実施形態のように、ヘッド３１の上部に緩衝部材が設けられている場合、図５に示すように、スクラップ部Ｓｂ１による外力によってヘッド３１が傾斜するため、ヘッド３１とスクラップ部Ｓｂ１との接触によるヘッド３１の曲がりや折損を防止することができる。しかし、ヘッド３１とスクラップ部Ｓｂ１との接触は、スクラップ部Ｓｂ１の切り離し直後に生じるため、レーザＬが照射された状態で生じることとなる。このため、ヘッド３１内部におけるレーザＬの照射経路が中空部３１３からずれ、ヘッド３１に孔空き等の損傷が生じる。ヘッド３１のノズル３１２に孔が開いてしまうと、アシストガスＧ１やシールドガスＧ２が漏れ、適正なガス圧を保つことができなくなる。また、ヘッド３１とスクラップ部Ｓｂ１との接触により、ノズル３１２が損傷する場合や、変形による外力が大きいために緩衝部材では外力を完全に緩衝できずにヘッド３１が曲がりや折損が生じる場合もある。

これに対して、本実施形態では、スクラップ部Ｓｂの切断を行う際に、鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端までの高さＨが通常切断処理よりも高く設定される。このため、残留応力によって切り離し後のスクラップ部Ｓｂ１が反った場合でも、スクラップ部Ｓｂ１の端部とヘッド３１との接触を防止することができる。なお、ヘッド３１の高さＨを通常切断処理時よりも高くすると、アシストガスＧ１が拡散するため、アシストガスＧ１による鋼板Ｓの切断面からのドロスの排出能力が低下し、破断面が荒れる可能性がある。しかし、スクラップ切断処理にて切断される切断領域Ｃ２は、スクラップ部Ｓｂの領域であるため、破断面が荒れても品質上の問題が生じることがない。また、ヘッド３１の高さＨを通常切断処理時よりも高くすることで、レーザＬの出力やアシストガスＧ１の流量等の条件によっては、切断が十分に行われずに切り残りが生じる可能性がある。これに対して、本実施形態では、スクラップ切断処理時の切断速度を通常切断処理時よりも遅くし、切断に必要な熱やアシストガスＧ１を十分に供給できるため、切り残りを防止することができる。さらに、本実施形態では、スクラップ切断処理時のレーザ出力を通常切断処理時よりも低くする。これにより、切断領域への過剰な熱の蓄積を防止することができることから、バーニング防止することができる。さらに、スクラップ切断処理の開始初期の切断を、パルス切断で行うことで、切断領域Ｃ２の鋼板Ｓの中心側の切断をする際のバーニングを抑制することができる。このため、切断領域Ｃ２を切断する際に生じるバーニングによる、製品部Ｓａの破断面の品質低下を防止することができる。

切断領域Ｃ２が切断された後、レーザＬやアシストガスＧ１、シールドガスＧ２の照射・噴射が停止する。
さらに、レーザ切断機３がスクラップ部Ｓｂ２の長辺にあたる、図４（ｄ）に示す切断領域Ｃ３の切断開始位置まで移動し、切断領域Ｃ３が切断される。切断領域Ｃ３は、切断領域Ｃ１と同様に、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの境界の一部である。切断領域Ｃ３の切断は、図４（ｂ）に示す切断領域Ｃ１の切断と同様に行われる。つまり、切断領域Ｃ３を切断する際には、通常切断処理によって製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとが切断される。

その後、レーザ切断機３がスクラップ部Ｓｂ２の短辺にあたる、図４（ｅ）に示す切断領域Ｃ４の切断開始位置まで移動し、切断領域Ｃ４が切断される。切断領域Ｃ４の切断は、図４（ｂ）に示す切断領域Ｃ２の切断と同様に行われる。つまり、切断領域Ｃ４を切断する際には、スクラップ切断処理によってスクラップ部Ｓｂ２，Ｓｂ３の分割切断が行われる。これにより、鋼板Ｓからスクラップ部Ｓｂ２が切り離される。

次いで、レーザ切断機３がスクラップ部Ｓｂ３の長辺にあたる、図４（ｆ）に示す切断領域Ｃ５の切断開始位置まで移動し、切断領域Ｃ５が切断される。切断領域Ｃ５の切断は、図４（ｂ）に示す切断領域Ｃ１の切断と同様に行われる。つまり、切断領域Ｃ５を切断する際には、通常切断処理によって製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとが切断される。これにより、鋼板Ｓからスクラップ部Ｓｂ３が切り離される。
以上のように、図４（ａ）〜４（ｆ）に示す切断処理の工程を経ることで、鋼板Ｓからスクラップ部Ｓｂが切り離され、鋼板Ｓが図４（ｇ）に示すように所望する大きさの製品部Ｓａに加工される。また、本実施形態では、図１に示す４枚の鋼板Ｓ１〜Ｓ４が、この一連の切断処理の工程によって、順に切断される。

＜変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、スクラップ切断処理において一定の高さＨで鋼板Ｓを切断するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ヘッド３１の先端の高さＨを、スクラップ切断処理の後半のみ通常切断処理よりも高くし、それ以外の時期については通常切断処理と同じとしてもよい。この場合、通常切断処理と同じ高さＨで切断する際には、切断速度を通常切断処理を同じ速度としてもよい。

また、上記実施形態では、図４（ａ）に示すように、スクラップ部Ｓｂが製品部Ｓａの幅方向に隣接する場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、スクラップ部Ｓｂは、図４（ａ）と同様な平面視において、製品部Ｓａの長手方向および幅方向にそれぞれ隣接するＬ字状の形状であってもよい。なお、この場合についても同様に、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの切断と、スクラップ部Ｓｂの分割切断の２種類の切断が、通常切断処理およびスクラップ切断処理の２種類の切断方法によって行われる。
また、上記実施形態では、レーザ切断機３は、ファイバーレーザ切断機であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、結晶レーザ等の他の固体レーザ切断機が用いられてもよい。

＜実施形態の効果＞
（１）本発明の実施形態に係る鋼板Ｓの切断方法は、ヘッド３１の先端からレーザＬを照射して鋼板Ｓを切断する切断装置１を用いて、鋼板Ｓの製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとを分割する際に、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの境界の一部Ｃ１，Ｃ３を切断し、境界の一部Ｃ１，Ｃ３を切断する場合よりも、鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端までの高さＨを高くした状態で、スクラップ部Ｓｂを分割切断することでスクラップ部Ｓｂの一部を鋼板Ｓから切り離す。上記構成によれば、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとを切断する場合よりもヘッド３１の高さを高くすることで、スクラップ部Ｓｂが鋼板Ｓから切り離される際に、切り離された鋼板とレーザ切断装置との接触を防止することができる。このため、ヘッド３１の破損等を防止することができ、安定的な操業が可能となるため、生産効率を向上させることができる。また、上記構成によれば、スクラップ部Ｓｂを分割切断するため、切断後のスクラップ部Ｓｂの取り扱いを容易にすることができる。さらに、スクラップ部Ｓｂを分割切断し、分割切断されたスクラップ部Ｓｂ１〜Ｓｂ３の長さを短くすることで、残留応力により生じる反り量を小さくすることができる。

（２）スクラップ部Ｓｂを分割切断する際に、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとを切断する場合よりも切断装置１の切断速度を低下させる。上記構成によれば、分割切断する際にヘッド３１の高さＨを高くすることで、レーザＬのエネルギーが伝わりづらくなった場合においても、切断に必要な蓄熱を十分に行うことができる。
（３）スクラップ部Ｓｂを分割切断する際に、切断装置１のレーザ出力を低減する。上記構成によれば、過剰に蓄熱することを防止することができるため、（２）の構成のように切断速度を低下させた場合でも、バーニングを防止することができる。

（４）ヘッド３１の先端からレーザＬを照射して鋼板Ｓを切断するレーザ切断機３と、レーザ切断機３の切断動作を制御する制御部６とを有し、制御部６は、レーザ切断機３にて鋼板Ｓの製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとを分割する際に、製品部Ｓａとスクラップ部Ｓｂとの境界の一部Ｃ１，Ｃ３を切断し、境界の一部Ｃ１，Ｃ３を切断する場合よりも、鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端までの高さＨを高くした状態で、スクラップ部Ｓｂを分割切断するようにレーザ切断機３を制御する。上記構成によれば、（１）と同様な効果を得ることができる。

次に、本発明者が行った実施例について説明する。
実施例では、鋼板Ｓの上面からヘッド３１の先端（下端）までの高さＨを、通常切断処理時には２．０ｍｍ、スクラップ切断処理時には４．０ｍｍとして、上記実施形態と同様に鋼板Ｓの切断処理を行った。また、スクラップ切断処理では、通常切断処理に比べ、鋼板Ｓの切断速度およびレーザ切断機３のレーザ出力を５％以上２０％以下の範囲で低減させた。また、実施例の比較として、比較例では、実施例の通常切断処理と同じ切断条件にて、スクラップ部Ｓｂの分割を含む鋼板Ｓの切断をすべて行った。

実施例の結果、スクラップ切断処理をする際に切り残しがなく、またバーニングも発生しないことを確認した。
また、実施例および比較例の条件で同じ枚数の鋼板Ｓを処理した際の、ヘッド３１の先端のノズル３１２の鋼板Ｓとの接触による破損の発生頻度を図６に示す。図６では、比較例に対する実施例でのノズル発生頻度の相対値を示すため、比較例でのノズル破損頻度を１として指数化した。図６に示すように、実施例におけるノズル破損頻度が０．１５となり、鋼板Ｓとの接触によるノズルの破損頻度を８５％低減でき、安定的な操業ができることを確認した。また、安定的な操業による効果として、実施例の方法を適用することにより、比較例に比べ１日当たりに鋼板Ｓを切断処理する量が４％増加することを確認した。

１ ：切断装置
２ ：筐体
３ ：レーザ切断機
３１ ：ヘッド
３１１ ：ヘッド本体
３１２ ：ノズル
３１２ａ ：シールドガス供給口
３１２ｂ ：ヘッダ
３１２ｃ ：シールドガス供給路
３１３ ：中空部
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ ：レール
６ａ〜６ｄ ：枕木
Ｓ，Ｓ１〜Ｓ４ ：鋼板
Ｓａ ：製品部
Ｓｂ ：スクラップ部

Claims (4)

1. ヘッドの先端からレーザを照射して鋼板を切断する切断装置を用いて、前記鋼板の製品部とスクラップ部とを分割する際に、
   前記製品部と前記スクラップ部との境界の一部を切断し、
   前記境界の一部を切断する場合よりも、前記鋼板の上面から前記ヘッドの先端までの高さを高くした状態で、前記スクラップ部を分割切断することで前記スクラップ部の一部を前記鋼板から切り離すことを特徴とする鋼板の切断方法。
2. 前記スクラップ部を分割切断する際に、前記製品部と前記スクラップ部とを切断する場合よりも、前記切断装置の切断速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の切断方法。
3. 前記スクラップ部を分割切断する際に、前記切断装置のレーザ出力を低減することを特徴とする請求項２に記載の鋼板の切断方法。
4. ヘッドの先端からレーザを照射して鋼板を切断するレーザ切断機と、
   前記レーザ切断機の切断動作を制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、前記レーザ切断機にて前記鋼板の製品部とスクラップ部とを分割する際に、前記製品部と前記スクラップ部との境界の一部を切断し、前記境界の一部を切断する場合よりも、前記鋼板の上面から前記ヘッドの先端までの高さを高くした状態で、前記スクラップ部を分割切断するように前記レーザ切断機を制御することを特徴とする切断装置。

Images