JP2659627B2 - トーチ保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプラズマ切断
機などにおけるトーチ保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばプラズマ切断機におけるト
ーチ装置１０１は、図３に示されているように、ワーク
Ｗを載置した受台１０３の上方位置に備えられており、
図３において左右方向へ延伸した直線ガイド１０５が設
けられている。この直線ガイド１０５には左右方向へ移
動自在なスライダ１０７が設けられている。このスライ
ダ１０７にはトーチクランプ１０９で切断トーチ１１１
が上下方向へ延伸して設けられている。

【０００３】したがって、切断トーチ１１１によってワ
ークＷに切断加工が行われて切断加工物ＷA が得られる
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、切断加工物
ＷA がワークＷの抜き穴や受台１０３に引掛けて下部に
落下せず、図３に示すごとく、切断トーチ１１１の移動
範囲内に存在し、切断トーチ１１１と干渉するような状
態が自動切断加工のとき多く発生している。

【０００５】また、切断トーチ１１１は、スライダ１０
７にトーチクランプ１０９によって固定されており、ス
ライダ１０７は直線ガイド１０５に案内されるように構
成されている。そのため、スライダ１０７が切断加工物
ＷA に接近する方向へ移動するような場合は、切断トー
チ１１１は、切断加工物ＷA と衝突しても揺動しないよ
う固定されている。その結果、過大な力が加えられる
と、切断トーチ１１１が破損する問題があり、自動プラ
ズマ切断加工時の無人運転には危険性が伴っていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述のごとき、従来の問
題点を解決するために、本発明においては、水平方向へ
移動可能なスライダに穴を備えたトーチ固定支持板を設
け、このトーチ固定支持板における上記穴に揺動可能な
支持ロッドを貫通して設け、かつこの支持ロッドを上記
トーチ固定支持板に対して離脱しないよう構成し、この
支持ロッドの下端部にトーチをクランプするトーチクラ
ンプを備えたトーチ可動支持板を一体的に設け、上記支
持ロッドの上端側にナットを螺合して設け、上記支持ロ
ッドにおける上記トーチ固定支持板と上記ナットの間に
圧縮バネを設け、上記トーチ可動支持板の上側に複数の
窪みを設け、上記トーチ固定支持板に対応する窪みに係
合可能な突起を備えた複数のガイドねじを螺合して設
け、上記トーチ可動支持板が水平な状態から揺動したこ
とを検出するセンサを設けてなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】前記の構成により、トーチクランプによりトー
チをクランプすると、トーチの重量がトーチ可動支持板
に作用して、トーチ可動支持板を支持ロッドと一体的に
一方向へ揺動させて傾斜せしめる。次に、ナットを締付
けて圧縮バネの付勢力を直接的に増加させることによっ
て、トーチ可動支持板を支持ロッドと一体的に他方向へ
揺動させて水平な状態に近付ける。そして、適宜のガイ
ドねじを操作することにより圧縮バネの付勢力を間接的
に増加させることによって、トーチ可動支持板を僅かに
揺動させ水平な状態にせしめる。以上により、圧縮バネ
の付勢力をトーチの重量に対応した所定の付勢力に調節
することができる。

【０００８】圧縮バネの付勢力を調節した後に、スライ
ダの水平方向の移動によりトーチが障害物に衝突してト
ーチに大きな力が加わると、トーチ可動支持板が支持ロ
ッドと一体的に応答性良く揺動し、センサにより所定の
検出がなされる。センサにより所定の検出がなされる
と、障害物に対して接近する方向のスライダの移動を停
止せしめる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１０】図１を参照するに、例えばプラズマ切断機
における切断トーチ装置１が加工すべきワークＷの上方
位置に備えられている。この切断トーチ装置１としては
図１において左右方向へ延伸した直線ガイド３が設けら
れている。この直線ガイド３には図示省略の駆動モー
タ，ボールねじなどによって左右方向へ移動自在なスラ
イダ５が設けられている。

【００１１】このスライダ５の図１において左側面には
紙面に対して直交した方向（前後方向）へ延伸した直線
ガイド７が取付けられている。この前後方向へ移動自在
なスライダ９が直線ガイド７によって案内保持されてい
る。しかも、スライダ９にはトーチ固定支持板１１が取
付けられており、このトーチ固定支持板１１の円周上に
は先端に突起１３Ｔを有するガイドねじ１３が例えば等
間隔で配置されている。また、トーチ固定支持板１１の
ほぼ中央部には段付状の穴１５が形成されており、この
穴１５の段の部分が圧縮バネ１７の受座１９を形成して
いる。

【００１２】前記穴１５には支持ロッド２１が装着され
ており、支持ロッド２１の下部にはトーチ可動支持板２
３のほぼ中央部が取付けられている。前記支持ロッド２
１の先端部は球形状で形成されており、後述する変位セ
ンサのドグ２５を形成している。また、前記トーチ可動
支持板２３には前記ガイドねじ１３の下端に設けられた
突起１３Ｔに対応して窪み２３Ｖが形成されている。こ
の窪み２３Ｖにガイドねじ１３の突起１３Ｔが入り込み
支点を形成している。

【００１３】前記トーチ可動支持板２３における左側の
下部には直角方形にＶ形の溝を有するトーチクランプ受
台２７が取付けられており、このトーチクランプ受台２
７のＶ形の溝と、直角方向にＶ形の溝を有するトーチク
ランプ２９にトーチ３１が挟み込まれ、ボルト３３によ
って締結されている。

【００１４】前記トーチ３１の先端（下端）にはノズル
チップ３５が設けられていると共に、トーチ３１の上部
はトーチケーブル３７に接続されている。

【００１５】前記トーチ可動支持板２３の支持ロッド２
１に取付けられたバネ受け座３９と前記トーチ固定支持
板１１の受け座１９との間には圧縮バネ１７が介在され
ており、支持ロッド２１に差し込まれたナット４１によ
って締め込まれている。しかも、圧縮バネ１７の付勢力
でトーチ可動支持板２３を上方へ持ち上げる推力を与え
ている。また、トーチ可動支持板２３の窪み２３Ｖを支
点としてガイドねじ１３の先端である突起１３Ｔとトー
チ可動支持板２３の窪み２３Ｖが嵌み合っており、トー
チ可動支持板２３はトーチ固定支持板１１に安定して保
持されている。

【００１６】前記支持ロッド２１の先端に設けられたド
グ２５の上方にはトーチ３１の傾斜を感知する変位セン
サ４３が設けられている。

【００１７】上記構成により、まずトーチ３１の正立保
持作用を説明すると、図１において、トーチ可動支持板
２３の支持ロッド２１に取付けられたバネ受け座３９と
トーチ固定支持板１１の受け座１９との間に設けられて
いる圧縮バネ１７により発生する付勢力により、トーチ
可動支持板２３はトーチ固定支持板１１の方向に引き上
げられる。

【００１８】トーチ固定支持板１１に取付けられた３本
のガイドねじ１３の突起１３Ｔがトーチ可動支持板２３
の窪み２３Ｖと嵌み合ってトーチ可動支持板２３を案内
しながら推力を受け止めて保持する。

【００１９】図１に示したトーチ３１はトーチクランプ
受け台２７並びにトーチクランプ２９によって保持され
ており、トーチ可動支持板２３に対して直角となるよう
に構成されているので、トーチ３１は正立状態に保持さ
れることになる。通常、トーチ３１に対して加えられる
力はトーチケーブル３７の重量並びに付勢力である。ま
た、トーチ３１の移動時にトーチ３１，トーチクランプ
受台２７，トーチ可動支持板２３などのイナーシャが発
生するが、圧縮バネ１７の張力が打ち勝つようにセット
されているため、トーチ３１は変位することなく保持さ
れるのである。

【００２０】このトーチ３１における正立した状態の検
出は、トーチ可動支持板２３に取付けられた支持ロッド
２１の先端に設けられているドグ２５がトーチ３１の傾
きを検出する変位センサ４３に対向しており、変位セン
サ４３はトーチ３１が正立の状態にあることを図示省略
の制御装置に発信するように作用する。

【００２１】次に、トーチ３１に外力が加えられたとき
の作用を説明すると、ワークＷが切断の終了後、図２に
２点鎖線で示したごとき不完全落下の状態となってトー
チ３１の移動範囲内に障害物として存在した場合には、
トーチ３１はスライダ５の図２において右方向移動で障
害物の被切断物ＷA と衝突する。

【００２２】そして、トーチ３１が被切断物ＷA や他の
障害物と衝突して加えられた力は、トーチクランプ受台
２７を通してトーチ可動支持板２３に加えられる。する
と、ガイドねじ１３の先端である突起１３Ｔとトーチ可
動支持板２３の窪み２３Ｖとの接点は支点として作用す
るので、圧縮バネ１７は圧縮されて、図２に示したごと
く、トーチ可動支持板２３は傾斜する。したがって、ト
ーチ３１も力の方向に傾斜して、衝突して発生する力を
逃すため、トーチ３１に大きな力は加わらない。

【００２３】同時に、支持ロッド２１も傾斜するため、
支持ロッド２１の先端に設けられているドグ２５と変位
センサ４３との対向の関係が断たれて、この変位センサ
４３でトーチ３１の変位状態となった信号を図示省略の
制御装置に発信する。制御装置はこの信号を受けてトー
チ３１を移動せしめるため、トーチ３１は障害物と衝突
しても破損することを防止することはできると共に、ト
ーチ保持器の破損を防止することができる。また、移動
軸であるスライダ５を停止させることができる。さらに
切断機の無人運転が危険なく行なわれることになる。

【００２４】本実施例の発明をまとめると以下のように
なる。

【００２５】即ち、前後及び左右方向へ移動可能なスラ
イダ９に穴１５を備えたトーチ固定支持板１１を設け、
このトーチ固定支持板１１における上記穴１５に揺動可
能な支持ロッド２１を貫通して設け、かつこの支持ロッ
ド２１をトーチ固定支持板１１に対して離脱しないよう
に構成し、この支持ロッド２１の下端部にトーチ３１を
クランプするトーチクランプ２９を備えたトーチ可動支
持板２３を一体的に設け、上記支持ロッド２１の上端側
にナット４１を螺合して設け、上記支持ロッド２１にお
ける上記トーチ固定支持板１１とナット４１の間に圧縮
バネ１７を設け、上記トーチ可動支持板２３の上側に複
数の窪み２３Ｖを設け、トーチ固定支持板１１に対応す
る窪み２３Ｖに係合可能な突起１３Ｔを備えた複数のガ
イドねじ１３を螺合して設け、トーチ可動支持板２３が
水平な状態から揺動したことを検出するセンサ４３を設
けてなることを特徴とする。

【００２６】本実施例の作用をまとめると以下のように
なる。

【００２７】即ち、トーチクランプ２９によりトーチ３
１をクランプすると、トーチ３１の重量がトーチ可動支
持板２３に作用して、トーチ可動支持板２３を支持ロッ
ド２１と一体的に一方向へ揺動させて傾斜せしめる。次
に、ナット４１を締付けて圧縮バネ１７の付勢力を直接
的に増加させることによって、トーチ可動支持板２３を
支持ロッド２１と一体的に他方向へ揺動させて水平な状
態に近付ける。そして、適宜のガイドねじ１３を操作し
て圧縮バネ１７の付勢力を間接的に増加させることによ
って、トーチ可動支持板２３を僅かに揺動させて水平な
状態にせしめる。以上により、圧縮バネ１７の付勢力を
トーチ３１の重量に対応した所定の付勢力に調節するこ
とができる。

【００２８】圧縮バネ１７の付勢力を調節した後に、ス
ライダ９の前後又は左右方向の移動によりトーチ３１が
障害物に衝突してトーチ３１に大きな力が加わると、ト
ーチ可動支持板２３は支持ロッド２１と一体的に応答性
良く揺動し、センサ４３により所定の検出がなされる。
センサ４３により所定の検出がされると、障害物に対し
て接近する方向のスライダ９の移動が停止せしめられ
る。

【００２９】以上のごとき本実施例の発明によれば、ス
ライダ９の前後又は左右方向の移動によりトーチ３１が
障害物に衝突すると、トーチ可動支持板２３が水平な状
態から揺動して、センサ４３により所定の検出がなされ
るため、障害物に対して接近する方向のスライダ９の移
動を停止せしめることによって、トーチ３１の損傷を回
避することができる。

【００３０】圧縮バネ１７の付勢力をナット４１により
調節し、更にガイドねじ１３により微調節することがで
きるため、圧縮バネ１７の付勢力をトーチ３１の重量に
対応した所定の付勢力に調節することができる。従っ
て、トーチ可動支持板２３がスライダ９の水平方向の移
動によって揺動することがなく、トーチ３１が障害物に
衝突すると応答性良く揺動し、センサ４３によりトーチ
可動支持板２３が揺動したこと、換言すればトーチ３１
が障害物に衝突したことが正確かつ迅速に検出される。

【００３１】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例ではプラズ
マ切断機におけるトーチの保護装置について説明した
が、倣い自動プラズマ切断機，ＮＣプラズマ切断機並び
に自動溶接機などのトーチの保護にも対応可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上のごとき、請求項１に記載の発明に
よれば、スライダの水平方向の移動によりトーチが障害
物に衝突すると、トーチ可動支持板が水平な状態から揺
動してセンサにより所定の検出がされるため、障害物に
対して接近する方向のスライダの移動を停止せしめて、
トーチの損傷を回避することができる。

【００３３】又、圧縮バネの付勢力をナットにより調節
し、更にガイドねじにより微調節することができるた
め、圧縮バネの付勢力をトーチの重量に対応した所定の
付勢力に調節することができる。従って、トーチ可動支
持板がスライダの水平方向の移動によって揺動すること
なく、トーチが障害物に衝突すると応答性良く揺動する
ようにすることができセンサによりトーチ可動支持板が
揺動したこと、換言すればトーチが障害物に衝突したこ
とが正確かつ迅速に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、プラズマ切断機にお
ける切断トーチ装置の側面図である。

【図２】図１における動作説明図である。

【図３】従来のプラズマ切断機における切断トーチ装置
の正面図である。

【符号の説明】

１ 切断トーチ装置 ５ スライダ ９ スライダ １１ トーチ固定支持板 １３ ガイドねじ １７ 圧縮バネ ２３ トーチ可動支持板 ２５ ドグ ２７ トーチクランプ受台 ２９ トーチクランプ ３１ トーチ ３５ ノズルチップ ４３ 変位センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向へ移動可能なスライダに穴を備
   えたトーチ固定支持板を設け、このトーチ固定支持板に
   おける上記穴に揺動可能な支持ロッドを貫通して設け、
   かつこの支持ロッドを上記トーチ固定支持板に対して離
   脱しないよう構成し、この支持ロッドの下端部にトーチ
   をクランプするトーチクランプを備えたトーチ可動支持
   板を一体的に設け、上記支持ロッドの上端側にナットを
   螺合して設け、上記支持ロッドにおける上記トーチ固定
   支持板と上記ナットの間に圧縮バネを設け、上記トーチ
   可動支持板の上側に複数の窪みを設け、上記トーチ固定
   支持板に対応する窪みに係合可能な突起を備えた複数の
   ガイドねじを螺合して設け、上記トーチ可動支持板が水
   平な状態から揺動したことを検出するセンサを設けてな
   ることを特徴とするトーチ保護装置。