JP3594450B2

JP3594450B2 - 切断用治具

Info

Publication number: JP3594450B2
Application number: JP12258897A
Authority: JP
Inventors: 実島田
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH10314987A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマトーチ等の切断手段によりワークを切断する際に使用される切断用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマトーチにより手動で切断作業を行なう場合、手振れにより切断面が不揃いになり易い。このため、切断面を整える必要があるときには、切断用治具を使用する。このような切断用治具を図面により説明する。図６は従来の切断用治具の正面断面図、図７は側面図、図８は図６のＡ−Ａ断面図である。１はプラズマトーチで、先端部２の断面は円形である。３はノズルで、先端部２に配置されている。４は内筒で、一方の端部にフランジ４ａが設けられ、穴４ｂの直径は先端部２の外径よりも僅かに大きく、外周４ｃは穴４ｂと同軸である。５は外筒で、内筒４の小径側の外周４ｃと嵌合する貫通穴５ａを備えている。また、外筒５には軸方向のスリット５ｂが設けてある。６は上記スリット５ｂをまたいで外筒５に螺合するボルトである。７は支持板で、一端に車輪８を回転自在に保持し、車輪８の回転の軸心が穴４ｂの軸心に直角に交差するようにして他端をボルト９により外筒５に固定されている。１０は車軸で、車輪８を外周で支持する車軸１０ａと車軸１０ａ内部の図示しないねじ部に螺合するボルト１０ｂとで構成されている。なお、車軸１０ａの端部は穴１１の内部に収納および回り止めされている。１２はワークである。そして、図示のように、フランジ４ａの下側端面が外筒５の上側端面に密着するようにして内筒４を外筒５に嵌合させ、穴４ｂに係合されるプラズマトーチ１、すなわちノズル３の先端を高さ方向に位置決めする。なお、ノズル３の軸心をワーク１２に対して垂直に配置したとき、ノズル３の先端とワーク１２の表面との間には隙間Ｌが形成される。
【０００３】
次に、上記従来の切断手順を説明する。例えば、ワーク１２を直線状に切断する場合、内筒４が外筒５に対して回転しないようにボルト６を締め付けておく。また、直線定規１３をワーク１２に固定する。そして、車輪８の側面を直線定規１３の側面に当接させ、ノズル３の軸心がワーク１２に対して垂直になるように手でプラズマトーチ１を図の下方に付勢しながら直線定規１３に沿って水平方向に移動させ、ノズル３の中心部から噴出する図示しないプラズマフレームによりワーク１２を切断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマアーク切断を行なう場合、ノズル先端をワークに接触させる接触切断法と、ノズル先端とワークとの間に隙間を設ける非接触切断法とがある。手動でプラズマアーク切断を行なうときには上記いずれの方法も採用されるが、板厚が１０ｍｍ以下の場合は主として接触切断法が、また板厚が１０ｍｍを超える場合はノズル先端とワークとの間の隙間Ｌを１〜３ｍｍとする非接触切断法が主として採用される。そこで、直線切断の場合であってもワーク１２の板厚に応じた切断治具を用意したり、異なる隙間Ｌごとに専用の内筒４を用意していた。また、切断線が円弧の場合は、コンパス状の切断治具を別に準備していた。このため、切断作業前の段取りに時間を要し作業能率が上がらなかった。また、切断治具の種類も多くなった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、切断作業前の段取りを短時間で行なうことができ、作業能率を向上させることができる切断用治具を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、切断手段（１）を嵌合して保持する環状の保持手段（２１，２３）と、一端が該保持手段に連結されかつ他端に車輪（８）を回転自在に支持する支持板（２６）と、を備え、前記車輪（８）をワーク（１２）上に転接することにより、前記切断手段の先端（３）をワークに対して所定高さに保持して案内する切断用治具において、
前記保持手段の軸方向の長さ中央位置から外れた位置（ｋ≠ｈ）と、前記支持板の所定位置とを着脱自在な連結手段（２８ａ，２８ｂ）にて連結し、
該連結手段にて、前記支持板（２６）に対して前記保持手段（２１）が上下逆になるように付け換えて、該保持手段にて保持される切断手段の先端とワークとの隙間を変更してなる、
ことを特徴とする切断用治具にある。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記保持手段が、環状で軸方向の一方の端部外周にフランジ（２１ａ）が形成された内筒（２１）と、一端が前記フランジの下面に当接し前記内筒小径側（２１ｂ）の外周と嵌合する貫通穴（５ａ）を有する外筒（２３）とからなり、
前記内筒の小径側（２１ｂ）の軸方向の長さを前記外筒（２３）の軸方向の長さ以上にすると共に軸方向の長さの中心から外れた小径側の外周に周方向の溝（２２）を設け、前記外筒（２３）の前記溝（２２）と対向する位置に軸心が前記貫通穴（５ａ）の軸心に向かうねじ穴（２４ｂ）を設け、前記支持板の所定位置に取付け穴（２７）を設け、
前記連結手段が、前記取付け穴（２７）を貫通して前記ねじ穴（２４ａ）に螺合しかつその先端が前記溝（２２）に係合する長さのボルトからなり、前記支持板（２６）を前記外筒（２３）に固定すると共に前記内筒（２１）を前記外筒（２３）に対して回転自在かつ軸方向移動不能に連結してなる、
請求項１記載の切断用治具にある。
【０００８】
［作用］
以上構成に基づき、例えば切断手段（１）をプラズマアークトーチとし、ワーク（１２）を板厚が１０［ｍｍ］を越える鋼とする場合、図１に示すように、例えば内筒（２１）のフランジ（２１ａ）が上になるように、保持手段（２１，２３）を支持板（２６）に連結する。この状態では、前記トーチの先端ノズル（３）がワーク（１２）から所定高さ（Ｌ）となるように保持され、支持板（２６）の車輪（８）に案内されてワークを切断する。
【０００９】
例えば、ワークの板厚が１０［ｍｍ］以下の場合、図４に示すように、例えばフランジ（２１ａ）が下になるように、保持手段（２１，２３）を支持板（１２）に連結する。この状態では、前記トーチ（１）の先端ノズル（３）がワーク（１２）に略々接触するように近接して保持され、支持板の車輪（８）に案内されてワークを切断する。
【００１０】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明の構成を何等限定するものではない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る切断用治具の正面断面図、図２は側面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、図６〜８と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。２１は絶縁材料で形成された内筒で、一方の端部にフランジ２１ａが設けられ、小径部２１ｂの軸方向の長さは外筒２３の軸方向の長さより長い。２２は小径部２１ｂの外周の全周に亘って設けた環状の溝で、幅はｗであり、幅ｗの中心は上端からｋ、下端からｈの距離で、ｋ−ｈ＝Ｌ（ただし、Ｌ＞０）の関係にある。２３は外筒で、溝２２と対向する位置に、貫通穴５ａの軸心に向かうねじ穴２４ａ〜２４ｃが設けてある。なお、ねじ穴２４ａ、２４ｂは貫通穴５ａの直径上に、ねじ穴２４ｃはねじ穴２４ａ、２４ｂと直角の位置に設けられている。２５は幅Ｅの溝で、ねじ穴２４ａ、２４ｂを中心として穴５ａの軸方向に設けられている。２６は支持板で、幅はＥよりも僅かに狭く、一端に車輪８を回転自在に保持し、他端に設けられた取付け穴２７を介して蝶ボルト２８ａ、２８ｂにより外筒２３に固定されている。なお、蝶ボルト２８ａ、２８ｂは先端が溝２２の内部で底面２２ｂに当接しない長さである。また、ねじ穴２４ｃに螺合させた蝶ボルト２９は先端が底面２２ｂ当接する長さである。
【００１２】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。板厚が１０ｍｍ以上のワーク１２を直線で切断する場合、車輪８を２個とも図示のように位置決めすると共に、蝶ボルト２９の先端を底面２２ｂに押しつけ、内筒２１を外筒２３に対して回り止めする。この状態で車輪８の側面を直線定規１３の側面に当接させ、ノズル３の軸心がワーク１２に対して垂直になるように手でプラズマトーチ１を図の下方に付勢しながら直線定規１３に沿って移動させ、ノズル３の中心部から噴出する図示しないプラズマフレームによりワーク１２を切断する。
【００１３】
また、板厚が１０ｍｍ以下のワーク１２を直線で切断する場合、外筒２３に対して支持板２６を２個とも図１と上下逆に取り付ける。すると、図４に示すように、内筒２１のフランジ２１ａが溝２２に対して支持板２６の車輪８側となり、この状態で内筒２１の穴４ｂに、そのフランジ２１ａと反対側からプラズマトーチ１を嵌挿する。この状態では、前記距離をｋ−ｈ＝Ｌの関係に基づき、ノズル３の先端はワーク１２の表面位置となり、隙間Ｌを０にすることができる。
【００１４】
次に、切断線が円弧の場合の切断手順を説明する。図５は円弧を切断するための切断用治具の構成を示す正面図であり、図１と同じものは同一の符号を付してある。３０はビームで、先端に形成されたねじ部３０ａがねじ穴２４ａに螺合している。３１はセンターピンで、穴３１ａがビーム３０に嵌合している。なお、蝶ボルト２８ａは外してあり、蝶ボルト２８ｂ側の支持板２６は水平方向に位置させてある。３２は蝶ボルトで、センターピン３１をビーム３０に固定している。
【００１５】
以上の構成において、蝶ボルト２９を緩めて先端を底面２２ｂから外し、内筒２１を外筒２３に対して回動自在にする。また、ノズル３の軸心とセンターピン３１の軸心を所定の半径に合わせる。そして、ノズル３の軸心がワーク１２に対して垂直になるように手でプラズマトーチ１を図の下方に付勢しながらセンターピン３１を中心として移動させる。
【００１６】
本実施の形態では支持板２６を外筒２３に固定するボルトを蝶ボルト２８ａ、２８ｂにしたから、工具を使用しなくても簡単にセットができる。また、溝２５を設けたから、蝶ボルト２８ａ（２８ｂ）１本だけで支持板２６を外筒２３に対して回り止めでき、ノズル２の高さを一定に保つことができる。また、蝶ボルト２９ｃを設けたから、切断線が直線の場合、内筒２１が外筒２３に対して必要以上に回転することもない。
【００１７】
なお、溝２５は特に設けなくても良いし、他の手段を用いても良い。また、円弧を切断する場合、支持板２６を外すようにしても良い。
【００１８】
また、上記実施の形態は、本切断用治具をプラズマトーチに適用した場合について説明したが、これに限らず、ガス（酸素）切断、不活性ガス・アーク切断等の他の切断手段にも適用し得ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保持手段に対する支持板の連結を軸方向に反転させるだけで、切断手段先端とワークとの隙間を２種類設定することができるので、ワークに合せて段取りよく切断手段の高さを設定でき、作業効率を向上することができる。
【００２０】
また、保持手段を内筒及び外筒とし、外筒外周面に形成した周方向の溝にボルト先端部を係合して支持板を連結すると、切断手段を嵌合・保持する内筒は、外筒及び保持板に対して回転自在に保持されるので、切断線が円弧の場合も、ビームをねじ穴に螺合させるだけで良く、治具の交換時間および部品点数を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る切断用治具の正面断面図ある。
【図２】本発明の一実施の形態に係る切断用治具の側面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る切断用治具の組立使用例である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る切断線が円弧の場合の組立使用例である。
【図６】従来の切断用治具の正面断面図である。
【図７】従来の切断用治具の側面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１切断手段（プラズマトーチ）
３先端（ノズル）
５ａ貫通穴
８車輪
２１保持手段（内筒）
２１ｂ小径部
２２溝
２３保持手段（外筒）
２４ａ，２４ｂねじ穴
２６支持板
２７取付け穴
２８ａ，２８ｂ連結手段（蝶ボルト）

Claims

切断手段を嵌合して保持する環状の保持手段と、一端が該保持手段に連結されかつ他端に車輪を回転自在に支持する支持板と、を備え、前記車輪をワーク上に転接することにより、前記切断手段の先端をワークに対して所定高さに保持して案内する切断用治具において、
前記保持手段の軸方向の長さ中央位置から外れた位置と、前記支持板の所定位置とを着脱自在な連結手段にて連結し、
該連結手段にて、前記支持板に対して前記保持手段が上下逆になるように付け換えて、該保持手段にて保持される切断手段の先端とワークとの隙間を変更してなる、
ことを特徴とする切断用治具。
前記保持手段が、環状で軸方向の一方の端部外周にフランジが形成された内筒と、一端が前記フランジの下面に当接し前記内筒小径側の外周と嵌合する貫通穴を有する外筒とからなり、
前記内筒の小径側の軸方向の長さを前記外筒の軸方向の長さ以上にすると共に軸方向の長さの中心から外れた小径側の外周に周方向の溝を設け、前記外筒の前記溝と対向する位置に軸心が前記貫通穴の軸心に向かうねじ穴を設け、前記支持板の所定位置に取付け穴を設け、
前記連結手段が、前記取付け穴を貫通して前記ねじ穴に螺合しかつその先端が前記溝に係合する長さのボルトからなり、前記支持板を前記外筒に固定すると共に前記内筒を前記外筒に対して回転自在かつ軸方向移動不能に連結してなる、
請求項１記載の切断用治具。