JP3794438B2

JP3794438B2 - 板状材の自動切断方法

Info

Publication number: JP3794438B2
Application number: JP07213396A
Authority: JP
Inventors: 徹八若; 朝之折田; 敏浩島尾
Original assignee: Kohtaki Precision Machine Co Ltd
Current assignee: Kohtaki Precision Machine Co Ltd
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: JPH09253840A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状材の自動切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、数値制御（以下、Ｎ／Ｃと略称する）切断作業というのは、切断架台またはコンベヤ上にセットされた鋼板等の板状材をＮ／Ｃテープまたはディスクにメモリされたプログラムの指令によりＮ／Ｃ装置で自動的にマーキングおよび切断を行い、加工する作業である。
【０００３】
このようなＮ／Ｃ切断作業においては、従来では、Ｎ／Ｃ装置の切断開始点、つまり板状材の原点への切断トーチセット、Ｎ／Ｃ装置をオペレータが手動にて原点位置まで移動させ、切断トーチをセットする操作が必要であり、マーキング後の一時停止機能（プログラムストップ）時の再スタート操作等オペレータの手動による操作が不可欠であった。
【０００４】
特に、並列に置かれた複数枚の板状材を同時にマーキングおよび切断する場合においては、切断機の進行方向のレールに対してその切断線が平行になるように、板状材の芯出しを行う必要があった。また、レールに並行でない切断線のマーキングおよび切断については、Ｎ／Ｃ装置等が備えている座標回転機能を用いることで、板状材の傾き角度、つまり切断線の傾き角度に対応することができたが、それが板状材が１列に置かれた場合あるいは並列であってもそれぞれの切断線の傾き角度が同じ場合に限られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来技術においては、板状材１枚に対してマーキングおよび切断の経路プログラムが１個対応しているのが一般的であったので、並列に置かれた板状材を同時に長さ方向のマーキングおよび切断を行おうとすると、板状材がそれぞれ並行で、かつ板取り寸法が同一でないとマーキングおよび切断を行うことが不可能であった。また、並列板を幅方向にマーキングおよび切断しようとすると、切断トーチを前後に寸動するトーチ前後装置が手動であるため、幅方向のマーキングおよび切断中にそれを前後に自動制御することが不可能であった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の有する課題を解決した板状材の自動切断方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の切断トーチを備えた数値制御切断機を用いて、並列に配置される複数の板状材の長手方向または幅方向を同時に自動切断する方法であって、各々の切断トーチの移動速度を決定するに当たり、板状材の自動切断を２通りの場合に区別し、切断機を移動させて切断を行う場合を長手方向の同時切断とし、切断機を移動させずに切断を行う場合を幅方向の同時切断とし、用いる複数の切断トーチをあらかじめ決定するとともに、複数の板状材の切断開始位置にあらかじめ基準点を決定しておき、前記数値制御切断機を移動して、各々の切断トーチを対応する基準点にそれぞれ位置決めする工程と、各々の切断トーチの切断線での最大切断速度をあらかじめ求める工程と、長手方向の同時切断を行う場合には、前記最大切断速度及び各々の切断トーチの切断線と、切断機移動方向とのなす傾き角度に基づいて前記最大切断速度の切断機移動方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度を求め、それらの中から最小切断速度を選んで前記数値制御切断機の移動速度として決定する工程を経、幅方向の同時切断を行う場合には、前記最大切断速度及び各々の切断トーチの切断線と、切断機移動方向に対して直角な方向とのなす傾き角度に基づいて前記最大切断速度の切断機移動方向に対して直角な方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度を求め、その中から最小切断速度を選んで各々の切断トーチを切断機移動方向に対して直角な方向へ動かす手段であるトーチブロックの移動速度として決定する工程を経て、該決定した最小切断速度に基づいて各々の切断トーチを板状材の長手方向または幅方向に移動させながら板状材を切断する工程と、からなることを特徴とする。
【０００８】
なお、長手方向の同時切断を行う場合には、各々の切断トーチの切断線と、切断機の移動方向とのなす傾き角度をθ_iとし、前記最大切断速度の切断機移動方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ_iを下記(1) 式で求め、
幅方向の同時切断を行う場合には、各々の切断トーチの切断線と、前記数値制御切断機の移動方向に対して直角な方向とのなす傾き角度をφ _i とし、前記最大切断速度の切断機移動方向に対して直角な方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ _i を下記 (2) 式で求めるのがよい。
ｖ_i＝Ｓ_imaxcos θ_i ………………(1)
ｖ _i ＝Ｓ _imax cos φ _i ……………… (2)
ここで、Ｓ _imax ；各々の切断トーチの切断線での最大切断速度、ｉ；切断トーチの番号である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明装置はマーキングと切断の双方の機能を有することができるものであるが、ここでは切断機能についてのみ説明することとする。
図１は本発明の板状材長手方向の切断の一例を示す概要図であり、図２は本発明の板状材幅方向の切断の一例を示す概要図である。
【００１０】
これらの図において、１はレール、２はレール１上を走行するＮ／Ｃ切断機、３ａ〜３ｄは切断トーチである。４ａ〜４ｄはサーボモータ等の駆動装置（図示せず）を備えたトーチ前後装置で、切断トーチ３ａ〜３ｄをそれぞれ板状材Ｐ₁，Ｐ₂の長手方向に移動自在とする機能を有する。５ａ〜５ｄはトーチ前後装置４ａ〜４ｄをそれぞれ保持するトーチブロックで、内部に装着した電動モータ等の駆動装置（図示せず）によって切断トーチ３ａ〜３ｄをそれぞれ板状材Ｐ₁，Ｐ₂の幅方向に移動自在とする機能を有する。６は並列に切断される板状材Ｐ₁，Ｐ₂を矢示Ｆ方向に搬送するコンベヤ等の搬送テーブルである。
【００１１】
そこで、図１に示したように、搬送テーブル６で並列に傾いて搬送された２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂を長手方向の同時切断を行う場合は、以下の手順で操作する。
（ i ）２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂の切断開始位置にあらかじめ基準点７ａ〜７ｄを決定しておき、Ｎ／Ｃ切断機２を移動して切断トーチ３ａ〜３ｄを基準点７ａ〜７ｄの位置にそれぞれ合わせる。
（ ii ）切断トーチ３ａ〜３ｄのそれぞれの切断線の最大切断速度Ｓ_1max，Ｓ_2max，Ｓ_3max，Ｓ_4maxをあらかじめ求める。
（ iii ）これら切断トーチ３ａ〜３ｄの切断線とＮ／Ｃ切断機２の移動方向Ｌ（切断機移動方向）とのなす傾き角度θ₁，θ₂（通常は、θ₂＝θ₁），θ₃，θ₄（通常は、θ₄＝θ₃）を算出する。
（ iv ）そして、下記(1) 式を用いて最大切断速度の切断機移動方向Ｌへの速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ_iを求める。
【００１２】
ｖ_i＝Ｓ_imaxcos θ_i ………………(1)
ここで、ｉ；切断トーチの番号で、ｉ＝１〜４である。
▲５▼ さらに、求められた４つの切断速度ｖ₁，ｖ₂，ｖ₃，ｖ₄から最小な速度を選んでＮ／Ｃ切断機２の移動速度ｖ₁を決定する。
▲６▼ Ｎ／Ｃ切断機２をこの移動速度ｖ₁で矢示Ｌ方向に移動させ、かつ、トーチブロック５ａ，５ｂを角度θ₁の方向に、またトーチブロック５ｃ，５ｄを角度θ₃の方向にそれぞれ移動させながら長手方向の切断を行う。
【００１３】
つぎに、２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂の幅方向の同時切断を行う場合は、図２に示したように、切断トーチ３ａ〜３ｄのうち、両端の切断トーチ３ａ，３ｄを待機状態にして、２本の切断トーチ３ｂ，３ｃを用いて、以下の手順で操作する。
（ i ）まず、２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂の切断開始位置にあらかじめ基準点７ｅ，７ｆを決定しておき、Ｎ／Ｃ切断機２を移動して切断トーチ３ｂ，３ｃを基準点７ｅ，７ｆの位置にそれぞれ合わせる。
（ ii ）切断トーチ３ｂ，３ｃのそれぞれの切断線の最大切断速度Ｓ_2max，Ｓ_3max，をあらかじめ求める。
（ iii ）これらの切断線と切断機移動方向Ｌに対して直角な方向とのなす傾き角度φ₂，φ₃を算出する。
（ iv ）そして、下記(2) 式を用いて最大切断速度の切断機移動方向Ｌに対して直角な方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ_iを求める。
【００１４】
ｖ_i＝Ｓ_imaxcos φ_i ………………(2)
ここで、ｉ＝２，３である。
▲５▼ さらに、求められた２つの切断速度ｖ₂，ｖ₃の中から最小な値を選んでトーチブロック５ｂ，５ｃの移動速度ｖ₂を決定する。
▲６▼ トーチブロック５ｂをこの移動速度ｖ₂で移動させるとともに、同時にトーチ前後装置４ｂを操作して切断トーチ３ｂを傾き角度φ₂で矢示Ｗ方向に移動させるようにし、一方、トーチブロック５ｃを移動速度ｖ₂で移動させるとともに、同時にトーチ前後装置４ｃを操作して切断トーチ３ｃを傾き角度φ₃で矢示Ｗ方向に移動させるようにして、同時に２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂の幅方向の切断を行う。
【００１５】
なお、上記の例では、並列とされる２枚の板状材Ｐ₁，Ｐ₂の長手方向および幅方向の同時切断を行う場合について説明したが、搬送テーブル６による板状材の搬送が３枚以上可能であるならば、Ｎ／Ｃ切断機２に取り付ける切断トーチの数を増加することにより、３枚以上の同時切断が可能である。なお、前記搬送テーブル６の代わりに切断用架台を用いて、クレーン等を介して板状材を載置するようにしてもよい。
【００１６】
また、切断トーチの代わりにマーキングパウダをスプレーし得るマーキングノズルを取り付けることにより、並列な複数枚の板状材のマーキングを同様にして同時に行うことができることはいうまでもない。
【００１７】
【効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なる傾きで並列に配置される複数の板状材の長手方向または幅方向を同時に自動切断することが可能となり、切断あるいはマーキングに要する時間を半減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板状材長手方向の切断の一例を示す概要図である。
【図２】本発明の板状材幅方向の切断の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１レール
２Ｎ／Ｃ切断機（数値制御切断機）
３ａ〜３ｄ切断トーチ
４ａ〜４ｄトーチ前後装置
５ａ〜５ｄトーチブロック
６搬送テーブル
７ａ〜７ｆ基準点（切断開始位置）
Ｐ₁，Ｐ₂ 板状材
Ｌ切断機移動方向
θ _i 切断線と切断機移動方向とのなす傾き角度
φ _i 切断線と切断機移動方向に対して直角な方向とのなす傾き角度

Claims

複数の切断トーチを備えた数値制御切断機を用いて、並列に配置される複数の板状材の長手方向または幅方向を同時に自動切断する方法であって、
各々の切断トーチの移動速度を決定するに当たり、板状材の自動切断を２通りの場合に区別し、切断機を移動させて切断を行う場合を長手方向の同時切断とし、切断機を移動させずに切断を行う場合を幅方向の同時切断とし、
用いる複数の切断トーチをあらかじめ決定するとともに、複数の板状材の切断開始位置にあらかじめ基準点を決定しておき、前記数値制御切断機を移動して、各々の切断トーチを対応する基準点にそれぞれ位置決めする工程と、各々の切断トーチの切断線での最大切断速度をあらかじめ求める工程と、
長手方向の同時切断を行う場合には、前記最大切断速度及び各々の切断トーチの切断線と、切断機移動方向とのなす傾き角度に基づいて前記最大切断速度の切断機移動方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度を求め、それらの中から最小切断速度を選んで前記数値制御切断機の移動速度として決定する工程を経、
幅方向の同時切断を行う場合には、前記最大切断速度及び各々の切断トーチの切断線と、切断機移動方向に対して直角な方向とのなす傾き角度に基づいて前記最大切断速度の切断機移動方向に対して直角な方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度を求め、その中から最小切断速度を選んで各々の切断トーチを切断機移動方向に対して直角な方向へ動かす手段であるトーチブロックの移動速度として決定する工程を経て、該決定した最小切断速度に基づいて各々の切断トーチを板状材の長手方向または幅方向に移動させながら板状材を切断する工程と、からなることを特徴とする板状材の自動切断方法。
長手方向の同時切断を行う場合には、各々の切断トーチの切断線と、切断機の移動方向とのなす傾き角度をθ_iとし、前記最大切断速度の切断機移動方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ_iを下記(1) 式で求め、
幅方向の同時切断を行う場合には、各々の切断トーチの切断線と、前記数値制御切断機の移動方向に対して直角な方向とのなす傾き角度をφ_iとし、前記最大切断速度の切断機移動方向に対して直角な方向への速度成分である各々の切断トーチの切断速度ｖ_iを下記(2) 式で求めることを特徴とする請求項１記載の板状材の自動切断方法。
ｖ_i＝Ｓ_imaxcos θ_i ………………(1)
ｖ_i＝Ｓ_imaxcos φ_i ………………(2)
ここで、Ｓ_imax；各々の切断トーチの切断線での最大切断速度、ｉ；切断トーチの番号である。