JP3137202U - 加工機の集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークテーブルの下方に、ワークを加工した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵できる集塵ダクトを備えた加工機の集塵装置を提供する。
【解決手段】ワークテーブル６の下方に、ワークを加工した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵するために仕切壁によって複数に区画された集塵室を形成し、各集塵室に連通する集塵ダクト２をターンテーブルの幅方向側方あるいは中央に配置し、集塵ダクトに連通して集塵機を備えてなる加工機の集塵装置において、集塵室を区画する仕切壁に、隣合う集塵室と連通する連通開口１０を形成したことを特徴とする加工機の集塵装置である。また、集塵機から最も離れた集塵室に連通する集塵ダクトは、開口部を介して常時同集塵室に連通していることを特徴とする加工機の集塵装置である。
【選択図】図４

Description

本考案は、レーザ加工装置等の熱切断や、鋼材の溶接等を行なう加工装置において、加工時に発生するヒューム・粉塵等を集塵できる加工機の集塵装置に関するものであり、特にワークテーブルの下方に、ワークを加工したり、溶接した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵できる集塵ダクトを備えた加工機の集塵装置に関するものである。

従来、熱切断加工装置としてのレーザ加工機において、レーザ加工中に発生するスパッタ及びヒュームなどのガスや粉塵を集めて排出し、作業環境を良好なものとする集塵装置として特許文献１に記載された技術などが知られている。

特開昭６３−６３５９６号公報

前記特開昭６３−６３５９６号公報に記載されたものは、ワークテーブルの下方にＸ軸方向へ複数に区画された各集塵室内に、Ｙ軸方向に片持ちで延伸された複数の集塵管が設けられ、各集塵管はダクトに連通遮断自在に接続されている。上記のガスや粉塵は負圧に保持された各集塵管の一端の吸引口から吸引されてダクト、フィルタなどを経て排風機から大気へ排出される構成となっている。

しかし、前記従来例では、ワークテーブルの下方へ向けて発生したガスや粉塵は、集塵管の吸引口から一括集塵が行われるので、ガスや粉塵を有効に吸引させるためにある程度の大きい容量の排風機を必要とすることになり、不要な電力消費となるという問題点があった。
このため、上述の課題を解決するために、吸塵管の吸引口の流速を大きくし、各加工領域において均一な高い集塵能力を得てガスや粉塵の巻き上がりを防止し、よりクリーンな作業環境を維持し得るを提供できる熱切断加工装置に於ける集塵装置が提案されている（特許文献２）。

特開２００２−２７２５９４号公報

この特許文献２に記載された集塵装置は、ワークテーブルに載置されたワークに熱切断加工を行う加工ヘッドを備えた熱切断加工装置における集塵装置であって、前記ワークテーブルの下方に集塵室を設け、この集塵室の外側でワークテーブルの幅方向の一側又は両側に集塵ダクトを前記ワークテーブルの長手方向に延伸して設け、前記集塵室内に多角形状または菱形形状をなす断面で前記ワークテーブルの幅方向に延伸した複数個のヒュームトラップを前記ワークテーブルの長手方向に適宜間隔を介して配設すると共に前記各ヒュームトラップの外周面に多数の吸塵孔を設け、前記各ヒュームトラップの一端又は両端を前記集塵ダクトに連通してなる構成を有している。
この集塵装置では、各ヒュームトラップの外周面に多数の吸塵孔が設けられているので、各吸塵孔から吸引される気流の流速が大きくなるために、各加工領域において均一な高い集塵能力が得られる。
また、各ヒュームトラップの断面が多角形状または菱形形状であるので、切断加工時に発生したガスや粉塵は、各ヒュームトラップの断面多角形状または菱形形状の斜辺の多数の吸塵孔から吸引されたり、一旦各ヒュームトラップの下方へ入った後に上昇して各ヒュームトラップの多角形状の下面または菱形形状の下部斜辺の多数の吸塵孔から吸引されるので、ガスや粉塵の吹き上がりが防止されて、よりクリーンな作業環境が維持される。
また、各ヒュームトラップが断面多角形状または菱形形状であるために、熱切断用のビームの反射光は断面多角形状または菱形形状の斜辺により下方のみに散乱されてオペレータ側の上方には散乱されないので安全である。
等の効果を達成できるとしている。

しかしながら、上記集塵装置について詳細に検討してみると、次のような問題点が明らかと成ってきた。 （イ）ヒュームトラップ（集塵ダクト）の形状が複雑であり、製造コストが高くなる。 （ロ）分割集塵室を区画している壁の上部（ワークテーブルに近接した部分）に溜まったヒュームを十分に吸引することができず、集塵効率が悪い。 （ハ）各集塵室に対応する加工領域において均一な高い集塵能力を得ることが難しい。 （ニ）ヒュームトラップ（集塵ダクト）の一番奥の開口に、開口を開閉する手段を設けてあるため部品点数が多くなり、装置が複雑になるとともに、製造コストが高くなる。本考案者らの実験によれば、ヒュームトラップ（集塵ダクト）の一番奥の開口は、どのような加工状態においても閉じる必要はなく常時開放しておいても集塵効率には特に影響がないことを確認している。

そこで、本考案者らは集塵室内の集塵効率について研究を進めた結果、分割集塵室を区画している仕切壁の上部（ワークテーブルに近接した部分）に滞留しているヒューム・粉塵をも十分に吸引することができるとともに、構造の簡略化を図ることができる集塵装置の開発に成功した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものでありワークテーブルの下方に複数に区画された集塵室を仕切る仕切壁に、隣合う集塵室を連通する連通開口を形成したことを特徴としている。

このため本考案が採用した課題を解決するための手段は、
ワークテーブルの下方に、ワークを加工した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵するために仕切壁によって複数に区画された集塵室を形成し、前記各集塵室に連通する集塵ダクトをターンテーブルの幅方向側方あるいは中央に配置し、前記集塵ダクトに連通して集塵機を備えてなる加工機の集塵装置において、前記集塵室を区画する仕切壁に、隣合う集塵室と連通する連通開口を形成したことを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記集塵室と連通する集塵ダクトには、集塵室と連通する開口が形成され、前記開口には開口を開閉する扉を設けたことを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記開口を開閉する扉は制御装置からの指令により開閉することを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記集塵機から最も離れた集塵室に連通する前記集塵ダクトは、開口を介して常時同集塵室に連通していることを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記仕切壁に形成した連通開口は、仕切壁の上部に形成した長方形をした開口であることを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記仕切壁に形成した連通開口は、仕切壁の上部に形成した凹凸形状を有する開口であることを特徴とする加工機の集塵装置である。
また、前記仕切壁に形成した連通開口は、ワークテーブルの下面を凹まして形成した開口であることを特徴とする加工機の集塵装置である。

本考案によれば、
集塵ダクトの形状が単純であり、製造コストの低減を図ることができる。
分割集塵室を区画している仕切壁の上部（ワークテーブルに近接し、ワークテーブル下方に滞留しているヒューム、粉塵等を吸引することができる部分）に開口を形成したため、仕切壁の上部に流れた（滞留した）ヒュームを十分に吸引することが可能となり、集塵効率が向上する。
集塵ダクトの一番奥の開口を常時開放しておくことにより、開口を開閉する手段が一つ不要となり部品点数の減少を図ることができるとともに装置の簡略化を図ることができる、等々の優れた効果を奏することができる。

本考案は、ワークテーブルの下方にワークを加工した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵するための複数に区画された集塵室を形成し、前記各集塵室に連通する集塵ダクトをワークテーブルの長手方向の幅方向側方あるいは中央に配置し、前記集塵ダクトに連通して集塵機を備えてなる加工機の集塵装置において、前記複数に区画された集塵室を仕切る仕切壁に、隣合う集塵室を連通する連通開口を形成し、前記仕切壁に形成した連通開口は、区画壁の上部に形成した長方形をした開口であることを特徴としている。

以下に、本考案に係る加工機の集塵装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は加工機の集塵装置のワークテーブルを取り除いた状態の平面図、図２は同集塵装置の側面図、図３は集塵ダクトに形成した開口を開閉する扉の制御装置、図４はワークテーブルの下方に配置した仕切壁の上部に設けた連通開口の説明図、図５、図６は他の連通開口の例を示す図、図７は集塵ダクトを集塵室の中央に配置した例を示す正面図および側面図である。

図１において１は集塵機であり、本例では２台の集塵機が配置されている。２は同集塵機１に連結した２本の集塵ダクト、３はワークテーブル６の下方に区画された複数の集塵室（本実施例では８区画）、４ａは同集塵室３を区画する幅方向の仕切壁、４ｂは長手方向の仕切壁壁、５は集塵室３と集塵ダクト２を連通する開口、６はワークテーブルである。また、本例では集塵ダクト２は図中ワークテーブル６の幅方向両側（図中上下）に２本に配置されており、この集塵ダクト２は開口５を介して各集塵室３に連通しているが、集塵ダクト２はワークテーブル６のいずれか一方側の側方に配置することも可能である。そして集塵機１から最も遠い集塵室３ａの開口５には扉は設けず常時開放された状態となっており、その他の開口５には、後述する制御部８からの指令により開閉する扉７が設けられている。開口５に設けられる開閉扉７は図３に示す制御部８からの指令により開閉する構成となっており、また、この制御部８は公知のように加工ヘッド９（図３、４参照）および集塵機１をも制御する構成となっている。

この集塵装置では、ワークテーブル６上に配置したワークを加工ヘッド９（図３、４参照）によりワークを加工する際、加工時に発生したヒューム・粉塵は、ワークテーブル６の下方に区画された集塵室３に流れ、集塵室３に流れた粉塵は集塵ダクトの開口５、さらに集塵ダクト２を介して集塵機１により収集される。ところで、この集塵作業中に集塵室３を仕切る仕切壁４ａ、４ｂの上部は気流が吹き溜まりとなることが多く、仕切壁４ａ、４ｂの上部付近の集塵効率が悪いという問題がある。このため、本考案では、集塵室３を仕切る仕切壁４ａ、４ｂの上部に図４に示すように隣合う集塵室３を連通する連通開口１０を形成する。この連通開口１０は、図５に示すように鋸刃状の凹凸を有する開口でも良いし、図６に示すようにワークテーブルの下面を凹ませて形成した開口でもよい。また、ワークテーブルの下方に滞留しているヒューム等を吸引できる位置であれば、連通開口は必ずしも図に示すように仕切壁の上端に連通する形状でなく、独立した開口でもよい。

また集塵ダクト２は、図１に示すようにワークテーブル６の側面に２本配置したもののほか、図７に示すようにワークテーブル６の下方の中央に１本配置したものでもよい。ただし、集塵ダクト２と集塵機１から一番遠い集塵室３とを連通する開口５は、常時開放された状態とし、その他の開口５には制御部８からの指令によって開閉することができる開閉扉７を設けておく。

以上の構成からなる加工機の集塵装置では、ワークテーブル６の上で加工ヘッド９によりワークを加工した際に発生したヒュームや粉塵は、集塵機１の吸引力により集塵室３に流れ込む。集塵室３に流れたヒュームや粉塵は、集塵ダクト２の開口５、さらに集塵ダクト２を介して集塵機１により集塵される。そしてこの際、仕切壁４ａ、４ｂの上部付近のヒュームは、連通開口１０を介していずれかの集塵室３に流れて集塵ダクト２により効率的に吸引されることになり、集塵効率が向上する。さらに、集塵機１から一番遠い集塵室３と集塵ダクト２とを連通する開口５は、常時開放された状態としておくことにより、この部分の開閉扉７が不要となり、部品点数の減少を図ることができる。

以上、本実施形態の一例を説明したが、本考案はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。また、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
例えば、仕切壁に形成する開口の形状は、吹き溜まり現象を解消できるものであれば、適宜形状を変更することが可能であり、また集塵ダクトに設ける開閉扉も必要に応じて取り除くことも可能である。また仕切壁に設ける連通開口は全ての仕切壁に設ける必要はなく、実験等により連通開口を設ける位置を限定することもできる。

本考案は、生産ライン等で排出される粉塵等を効率的に集塵できるため、各種加工機のの集塵装置として利用できる。

本考案に係る加工機の集塵装置のワークテーブルを取り除いた状態の平面図である。 同集塵装置の側面図である。 集塵ダクトに形成した開口を開閉する扉の制御部を説明する図である。 ワークテーブルの下方に配置した仕切壁の上部に設けた連通開口の説明図である。 他の連通開口の例を示す図である。 さらに他の連通開口の例を示す図である。 集塵ダクトを集塵室の中央に配置した例を示す正面図および側面図である。

符号の説明

１ 集塵機
２ 集塵ダクト
３ 集塵室
４ａ 幅方向仕切壁
４ｂ 長手方向仕切壁
５ 開口
６ ワークテーブル
７ 開閉扉
８ 制御部
９ 加工ヘッド
１０ 連通開口

Claims (7)

1. ワークテーブルの下方に、ワークを加工した際に発生するヒューム・加工粉塵等の塵埃を集塵するために仕切壁によって複数に区画された集塵室を形成し、前記各集塵室に連通する集塵ダクトをターンテーブルの幅方向側方あるいは中央に配置し、前記集塵ダクトに連通して集塵機を備えてなる加工機の集塵装置において、前記集塵室を区画する仕切壁に、隣合う集塵室と連通する連通開口を形成したことを特徴とする加工機の集塵装置。
2. 前記集塵室と連通する集塵ダクトには、集塵室と連通する開口が形成され、前記開口には開口を開閉する扉を設けたことを特徴とする請求項１に記載の加工機の集塵装置。
3. 前記開口を開閉する扉は制御装置からの指令により開閉することを特徴とする請求項２に記載の加工機の集塵装置。
4. 前記集塵機から最も離れた集塵室に連通する前記集塵ダクトは、開口を介して常時同集塵室に連通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加工機の集塵装置。
5. 前記仕切壁に形成した連通開口は、仕切壁の上部に形成した長方形をした開口であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加工機の集塵装置。
6. 前記仕切壁に形成した連通開口は、仕切壁の上部に形成した凹凸形状を有する開口であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の加工機の集塵装置。
7. 前記仕切壁に形成した連通開口は、ワークテーブルの下面を凹まして形成した開口であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加工機の集塵装置。

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