JP4402487B2 - トーチの案内装置 - Google Patents

Description

本発明はトーチの案内装置に関し、更に詳しくは被加工板をアセチレンガス等によって溶断したり、プラズマ切断するときのトーチを案内するのに使用するトーチの案内装置に関するものである。

従来この種の装置としては、定盤に載せた被加工板を、予め設定しておく切断データに基づいてトーチをＸＹ方向に案内して加工するよう形成しているものがある（例えば特許文献１参照）。

而して、安価なこの種の従来装置の場合は、トーチの案内機能が単機能に構成され、例えばトーチを直線方向に案内して被加工板を直線切りできるだけであったり、或いは円周方向に案内して丸切りできるだけであった。
特開平８−２６７２３２号公報

特許文献１記載の従来品は、高機能のため値段が高くなるのを避けられなかった。また単機能の従来装置の場合は、一台で、直線切り、角孔切り、丸孔切りなど、複数の加工ができず、使い勝手が悪い、という問題点があった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本発明の解決しようとする技術的課題は、被加工板の溶断用、切断用のトーチを、安価な構成でＸ、Ｙ方向は勿論のこと、円周方向にも案内可能に形成し、複数の加工処理を一台で可能にして使い勝手が良くなるよう形成したトーチの案内装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、次のような技術的手段を採る。
即ち本発明は、図１、図１０等に示されるように、被加工板１を載せるための受け台２と、この受け台２の側辺に直線状に設けられているレール３と、このレール３に案内されて移動する走行台５と、この走行台５に高さ調節自在に取り付けられて上記のレール３と直交して受け台２の上方に水平状に配置されているアーム部材１２と、このアーム部材１２に案内されて横方向に移動する動作部１９と、この動作部１９に縦軸３４を介して垂下されると共に、縦軸３４を中心に回転する吊下げ部３３と、この吊下げ部３３の水平状の突出し棒３９に垂下され突出し棒３９に案内されて横方向にその位置が変更自在に形成されている送り部３８とを備え、この送り部３８に、トーチ４２を縦に装着するためのトーチ受け４１が設けられ、また上記のレール３の上方でレール３を介して受け台２と反対側にあたるレール３の外側位置に、レール３の長手方向に沿って案内路４７が水平状に横架され、この案内路４７に係止して走行台５が受け台２の側に傾倒するのを防止するための転動子４８が、走行台５にレール３を介して受け台２と反対側の外側方に突き出されて設けられていることを特徴とする（請求項１）。

ここで、被加工板１としては、例えばアルミ合金板、ステンレス板、鉄板、鋼板、プラスチック板等がある。走行台５、動作部１９及び吊下げ部３３は、電動で動作する場合には限られず、手動操作できるよう形成されるのでも良い。トーチ受け４１は、トーチ４２の高さを微調整できるよう、高さが変更自在に形成されているのが好ましい。トーチ４２としては、例えばアセチレンガス等を用いるガス溶断用トーチや、プラズマ切断用トーチがある。転動子４８は、例えばローラや球で形成される。

本発明は、このように構成されているから、これによると、送り部のトーチ受けに装着するトーチを、ＸＹ方向は勿論のこと、円周方向に移動して直線切り、円切り加工を簡単且つ安価な構成でできる。そしてこの場合、本発明では、突出し棒に沿わせてトーチ受けを横移動できる。従ってこれによると、径の異なる円切り加工を、簡単且つ低コストでできる。
また本発明によれば、アーム部材の先端側に動作部が移動し、走行台の内側に重心が移動しても、走行台の傾倒を防止でき、走行台の円滑な移動を担保できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１等において、１は被加工板としての例えば鉄板である。また２は、この被加工板１を載せるための受け台である。この受け台２は、この実施形態では格子形の方形枠に形成され、周辺の適宜位置に脚２ａが設けられている。３は、この受け台２の側辺に直線状に設けられている断面山形のレールである。このレール３は、受け台２に隣接して設けられている鋼鉄製の長板４の上に、平行一対状に形成されている。長板４は、軽量化を図るため、長手方向に一定の間隔をあけて開口４ａが複数形成されている。

５は、レール３に案内されて移動する走行台である。この走行台５は、レール３の一方に片側の車輪６が係合し、他方のレール３に前後一対の車輪７が係合してモータ８で自走するよう形成されている。前後一対の車輪７は、モータ８の駆動力で例えば前側の車輪７が回転すると、この前側の車輪７と後側の車輪７とに掛け渡されたチェーン９により、後側の車輪７も駆動するよう形成されている。走行台５は、モータ８の回転が正転すると、例えば前方に移動し、反転すると後方に移動する。１０はスピードコントローラであり、１１は手動操作用のハンドルである。この実施形態では、このハンドル１１を手動操作することにより、走行台５はモータ８によらずに腕力で押し引きできるよう形成されている。

１２は、走行台５に取り付けられて上記のレール３と直交して受け台２の上方に水平状に配置されているアーム部材である。走行台５の上面には、垂直に支持棒１３が起立され、この支持棒１３にアーム部材１２の受け部１４が取り付けられ、アーム部材１２はこの受け部１４に基端が固定されている。１５は、アーム部材１２の高さを調節するための調節ボルトである。この調節ボルト１５は、支持棒１３の上端と受け部１４とに、支持棒１３と平行して縦に螺合され、頭部の操作摘み１６を回すことにより、受け部１４を引き上げたり引き下ろすことができるよう形成されている。従ってこれにより、この受け部１４に固定されたアーム部材１２の高さが調節されるものである。１７は、アーム部材１２とバランスをとるための錘である。この錘１７は、図２に示されるように、受け部１４の側面に一端１８ａが螺合される錘受け軸１８の他端１８ｂに取り付けられている。

１９は、アーム部材１２に案内されて横方向に移動する動作部である。この動作部１９は、例えば電動機２０で駆動するよう形成されている。電動機２０は、図７等に示されるように、その回転軸にウォームギア２１が連結されている。そしてこのウォームギア２１に噛み合わされるウォームホイール２２が、縦向きの軸２３に取り付けられている。この縦向きの軸２３の下端には、歯車２４が同心状に取り付けられ、この歯車２４がアーム部材１２の上面にアーム部材１２の長手方向に沿って設けられたラック２５に噛み合わされている。また動作部１９内には、アーム部材１２の上面と下面に係合し、動作部１９が移動すると回転するローラ２６が移動方向の前側と後側の上下位置に、対向状に設けられている。動作部１９の重量は、ラック２５を挟んでアーム部材１２の上面に接触する上側の計４個のローラ２６により支持される。またアーム部材１２の下面に接触する下側の計４個のローラ２６は、螺子２７で高さが調節可能に取り付けられている。この下側のローラ２６は、動作部１９が移動時にアーム部材１２の長手方向と直交する前後方向にぶれないよう規制し、動作部１９を円滑に案内する機能を持つ。２８は、ウォームホイール２２の上下面に設けられたクラッチ板であり、２９は溝付きナット、３０はさらバネ、３１は軸受けフランジ、３２は手動操作用の摘み部である。この実施形態の場合、溝付きナット２９を緩めると、ウォームホイール２２とクラッチ板２８との接続が切られ、電動機２０の回転力が軸に伝達されないよう形成されている。

３３（図６等参照）は、動作部１９に縦軸３４を介して垂下されると共に、縦軸３４を中心にして回転する吊下げ部である。この吊下げ部３３は、図９に示されるように、ネジ３５が締め付けられて縦軸３４と一体化されている。縦軸３４は、第１モータ３６で正逆回転するよう形成されている。この第１モータ３６は、動作部１９の下面に固定されているカバー３７の外側面に取り付けられ、カバー３７内に横向きに配置された回転軸にウォームギア２１が連結され、このウォームギア２１とウォームホイール２２とが噛み合わされることにより、回転力が縦軸３４に伝達されるよう形成されている。ウォームホイール２２は、溝付きナット２９が締め付けられることにより、縦軸３４と一体化されている。吊下げ部３３の回転駆動は、上記の動作部１９の場合と同様に構成されている。従って吊下げ部３３は、溝付きナット２９を緩めると、ウォームホイール２２とクラッチ板２８とが切られ、手動で回転できるよう形成されている。

３８は、吊下げ部３３の水平状の突出し棒３９に垂下されている送り部である。この送り部３８は、突出し棒３９に案内されて横方向にその位置が変更自在に形成されている。４０は、送り部３８を突出し棒３９に固定するためのビスである。円切りする円の大きさは、送り部３８の位置をずらすことにより、調節する。４１は、トーチ４２を縦に装着するためのトーチ受けである。このトーチ受け４１は、下方に向かって先細りの孔状に形成されている。このトーチ受け４１は、垂直状の取付棒４３に螺子止めされている。そして取付棒４３の上端は、送り部３８の下端に水平状態で且つ側方に突き出された板片４４の先端位置に固定されている。なおトーチ受け４１は、取付棒４３を伸縮させてねじ４５で止めたり（図４〜図６等参照）、或いは図９に示されるように、トーチ受け４１を取付棒４３に沿わして上下動自在に嵌め挿し、螺子４６で止めることで高さ調節自在に形成されている。

また本発明は、図１０に示されるように、レール３の上方でレール３を介して受け台２と反対側にあたるレール３の外側位置に、レール３の長手方向に沿って案内路４７が水平状に横架され、この案内路４７に係止して走行台５が受け台２の側に傾倒するのを防止するための転動子４８が、走行台５にレール３を介して受け台２と反対側の外側方に突き出されて設けられている。従って本発明によると、アーム部材１２が長い場合でも、またアーム部材１２の先端側に荷重がかかっても、走行台５を受け台２の側に傾けさせることなく、バランス良く、円滑に走行台５を案内できる。転動子４８は、走行台５の外側部に横軸を中心にして回転するよう取り付けられている。

次に本発明の装置の作用を説明する。
先ず走行台５が、レール３に案内されて移動する。次にアーム部材１２に沿って動作部１９が移動し、被加工板１の所定の加工位置に送り部３８が運ばれる。作業者は、この位置で、切り抜きする円の大きさに合わせて送り部３８を突出し棒３９に沿わせて移動させ、任意の位置で螺子止めする。次に作業者は、トーチ受け４１にトーチ４２を挿し込み、高さを調節して、第１モータ３６を駆動させる。すると縦軸３４が回転し、この縦軸３４と共に吊下げ部３３が縦軸３４を中心にして回転する。これにより、トーチ受け４１に装着されているトーチ４２が被加工板１としての鉄板の所定位置を円形に溶断する。

以上の処において、本発明は、図１０に示されるように、アーム部材１２の両端部に棒４９が起立され、この棒４９の上部同士を横棒５０で連結し、動作部１９や吊下げ部３３の重みでアーム部材１２が撓むことがないよう形成されているのでも良い。

なお、本発明の課題は、図１１〜図１３に示される装置によっても実現が可能である。上例と同一箇所、同一部材については同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

２は被加工板１を載せるための受け台であり、３はこの受け台２の側辺に直線状に設けられているレールである。また５は、このレール３に案内されて移動する走行台である。受け台２、レール３及び走行台５の構成は、上例と同様である。

５１は、走行台５に高さ調節自在に取り付けられ、基端部５１ａ（図１２参照）がレール３と直交して受け台２の上方に水平状に配置されている倣い装置である。この倣い装置５１は、関節５２ａの位置から水平状態で屈曲するアーム５２と、このアーム５２の基端から先端にわたって横架されてアーム５２を支持する倣い受け５３とで形成されている。アーム５２の関節５２ａは、縦向きの枢着軸５２ｂを備え、この枢着軸５２ｂを中心に屈曲するよう形成されている。倣い装置５１の基端部５１ａは、支持棒１３に取り付けられた受け部１４に挿し込まれて固定され、受け部１４は上例と同様高さ調節自在に形成されている。上記の倣い受け５３は、アーム５２の基端に垂直に固定された起立棒５３ａに一端が固定され、他端が倣い装置５１の先端の上面に起立状に設けられた突起５３ｂに嵌挿され、伸縮自在に形成されている。

５４は、倣い装置５１の先端部５１ｂに下向きに且つ先端部５１ｂを通る垂直線Ｌを中心に回転自在に設けられている作動部である。５５は、この作動部５４を回転させるための第２モータである。この第２モータ５５の横向きの回転軸には、上記の吊下げ部３３の場合と同様、ウォームギア（図示せず）が設けられ、ウォームホイール（図示せず）と噛み合わされて垂直線Ｌを中心に作動部５４が回転するよう形成されている。

４１は、トーチ４２を縦に装着するためのトーチ受けである。このトーチ受け４１は、作動部５４に、上記の垂直線Ｌから位置をずらされて設けられている。またこのトーチ受け４１は、上からトーチ４２を挿し込むことができるよう、下方に向かって先細りの孔状に形成されている。そしてこのトーチ受け４１は、垂直棒５６に螺子止めされ、垂直棒５６はねじ４５を調節することで長さ調節自在に形成されている。これによりトーチ受け４１は、高さを変更できるものである。また垂直棒５６の上端は、上記の垂直線Ｌが軸心を通る縦筒部５７の下端から側方に水平に突き出された横板５８の先端に固定されている。

次にこの本発明の作用を説明する。
作業者は、先ず走行台５を例えばＸ方向に移動させ、任意の位置から倣い装置５１をＹ方向に延ばし、作動部５４を所定位置に配置する。この場合、倣い受け５３は、アーム５２と共に伸縮するのでも、アーム５２を任意の位置に配置してから突起５３ｂに先端を嵌め挿すのでも良い。次に作業者は、作動部５４を回転させ、トーチ４２で被加工板１に円形の孔を開ける。トーチ４２をトーチ受け４１にセットする作業は、作動部５４を所定位置に配置した後でも、当初からでも良い。円形孔の径の変更は、例えば長さの異なる横板５８を複数用意し、この横板５８を変えることにより行なう。作動部５４の回転は、この実施形態ではモータによるが、手動でも良い。

この本発明によると、ＸＹ方向は勿論のこと、円周方向にトーチを案内でき、直線切り、円切り加工を簡単且つ低コストでできる。またトーチ受けが垂直線から位置をずらされているから、これによると、径の異なる円切り加工を、簡単且つ低コストでできる。

本発明の装置の好適な一実施形態を示す斜視図である。 同上装置の一部を切欠した要部分解斜視図である。 同上装置の要部側面図である。 同上装置の一部を切欠した要部分解正面図である。 同上装置の一部を切欠した要部斜視図である。 同上装置の一部を切欠した要部斜視図である。 動作部を示す一部を切欠した分解斜視図である。 動作部とアーム部材との係合状態を示す一部を切欠した要部斜視図である。 吊下げ部を示す一部を切欠した要部斜視図である。 走行台の傾倒防止構造等を示す斜視図である。 倣い装置を備えた本発明装置の一部を切欠した要部斜視図である。 図１１の本発明装置の要部斜視図である。 図１１の本発明装置の要部斜視図である。

１ 被加工板
２ 受け台
３ レール
５ 走行台
１２ アーム部材
１９ 動作部
３３ 吊下げ部
３４ 縦軸
３８ 送り部
３９ 突出し棒
４１ トーチ受け
４２ トーチ
４７ 案内路
４８ 転動子

Claims (1)

1. 被加工板を載せるための受け台と、この受け台の側辺に直線状に設けられているレールと、このレールに案内されて移動する走行台と、この走行台に高さ調節自在に取り付けられて上記のレールと直交して受け台の上方に水平状に配置されているアーム部材と、このアーム部材に案内されて横方向に移動する動作部と、この動作部に縦軸を介して垂下されると共に、縦軸を中心に回転する吊下げ部と、この吊下げ部の水平状の突出し棒に垂下され突出し棒に案内されて横方向にその位置が変更自在に形成されている送り部とを備え、この送り部に、トーチを縦に装着するためのトーチ受けが設けられ、また上記のレールの上方でレールを介して受け台と反対側にあたるレールの外側位置に、レールの長手方向に沿って案内路が水平状に横架され、この案内路に係止して走行台が受け台の側に傾倒するのを防止するための転動子が、走行台にレールを介して受け台と反対側の外側方に突き出されて設けられていることを特徴とするトーチの案内装置。

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