JP4636638B2 - 集塵装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集塵装置に係り、更に詳細には例えば熱切断加工装置にてワーク切断加工時に発生する塵埃を吸引する集塵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばプラズマ加工機の集塵機能付のワークテーブルは、ワークを載置する桟部材とテーブル内部にホッパを備えた箱形状のテーブル本体とで構成されている。
【0003】
すなわち、図12に示されている構成のものが知られている。この集塵装置101の構成は、プラズマ加工機の加工ヘッド103の下部にワークテーブル105が設けられ、このワークテーブル105は、前記加工ヘッド103の加工範囲全域にわたって開口された箱形状のテーブル本体107で構成されている。
【0004】
前記テーブル本体107の側板107Aの上部四方には、ワークWを支承する複数の桟109を備えたワーク支持部材111が係止されていて、テーブル本体107の側板107Aの内部四方からテーブル本体107の中心に向ってホッパ113が設けられ、このホッパ113の下端はL寸法開口されている。そして、前記テーブル本体107の側板107Aの一側にして底板107Bの近傍に図示を省略したが集塵システム又はブロアへ連通する排気ダクト115が設けられている。
【0005】
上記構成により、加工ヘッド103によりワークWに切断加工を施した際に発生するヒュームは、高温で流速が早くホッパ113によりテーブル本体107の中心へ導かれる。そして、図12の図中H矢印で示されているようにヒュームはホッパ113の裏面と側板107A、底板107Bとでつくられる空間で、ヒュームを対流及び滞留させ、排気ダクト115でこのヒュームを吸入して集塵を行なっている。
【0006】
なお、集塵装置としては、箱形状のみでホッパ等を持たない後進的なものが多く、機械全体をフードで覆ってしまうものとか、切断している一部分のみ吸入口が開くもの等が採用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の集塵装置101では、図12で示されているごとく、ホッパ113の開口寸法Lの上方で切断加工が行なわれている時は、効果的な集塵が行なわれる。しかし、図13で示されているごとく、ホッパ113の開口寸法Lを外れた位置で加工が施されると、ホッパ113の表面に衝突したヒュームは矢印Hのごとく直接上方へ噴出したり、また、対面のホッパ113の表面に当たり、こちらも上方に吹き上がり、大部分の塵埃はワークテーブル105の外に出てしまい集塵ができないという問題があった。
【0008】
また、排気ダクト115が片側にしかないため、吸入口から遠い部分での集塵が不安定で効率が悪いという問題もあった。
【0009】
この発明の目的は、切断時に発生する上方へ噴出する塵埃を減少させ、吸引効率の増加と集塵効率の向上により工場の環境衛生の改善を図った集塵装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1によるこの発明の集塵装置は、加工装置における加工ヘッドの加工範囲全域にわたって開口部を備えたワークテーブルを構成する四角形状のテーブル本体と、このテーブル本体における開口部の上端に係止され、ワークを支承する複数の桟を備えたワーク支持部材と、ワーク支持部材の下方に当該ワーク支持部材に対して適宜間隔を離して、ワーク加工時に発生する塵埃を受け止めるために前記テーブル本体内に係止された遮蔽部材と、この遮蔽部材の下方に当該遮蔽部材と適宜間隔を離して前記テーブル本体の底面のほぼ中央部に立設した集塵用吸入口を備えた集塵パイプと、前記テーブル本体の開口部四方の上辺に退避可能に立設されて、吹き上った塵埃をテーブル本体内へ戻すための第1塵埃循環部材と、前記テーブル本体の底部四方に落下した塵埃をテーブル本体の中心部に導く第2塵埃循環部材と、前記集塵パイプの前記集塵用吸入口に隣接して設けられ、前記第2塵埃循環部材にて循環された塵埃を吹き上げるべく底部の四方に備えられた第3塵埃循環部材と、を備えていることを特徴とするものである。
【0011】
したがって、ワーク加工時に発生した塵埃は、桟の隙間を通り遮蔽部材に当りはね返りワークテーブル外部へ飛び出すが、この塵埃は第1塵埃循環部材によりテーブル本体内へ戻されると共に、第2,第3塵埃循環部材によりテーブル本体の底部近傍で循環される。この循環している塵埃をテーブル本体の中央部に設けた集塵パイプにて吸引して機外へ排出する。
【0012】
而して、切断加工時に発生する塵埃の流れを偏向させて集塵パイプへ導くことにより集塵効率を向上せしめ、工場の環境衛生の改善が図られる。
【0013】
また、請求項2によるこの発明の集塵装置は、請求項1の集塵装置において、前記第1塵埃循環部材は、吹き上った塵埃をテーブル本体内へ戻すための循環面を備えると共に、前記テーブル本体の外方に回動可能に設けられていることを特徴とするものである。
【0014】
したがって、ワークをワークテーブル上に載置する際は、第1塵埃循環部材をテーブル本体の外方へ回動せしめることにより、邪魔にならずワークはワークテーブル上に載置される。また、ワークテーブル上にワークを乗せたら、第1集塵循環部材を起立させて加工時に発生した塵埃はテーブル本体内へ確実に戻される。
【0015】
更に、請求項3によるこの発明の集塵装置は、請求項1の集塵装置において、前記テーブル本体の側板内側と前記遮蔽部材の外周との間隔、吸入する塵埃の流速を高めるため狭く構成されていることを特徴とするものである。
【0016】
したがって、加工中に発生した塵埃は遮蔽部材に当り冷却されながらテーブル本体の狭い空間を通ってテーブル本体内を循環し集塵されるので、塵埃の流速を増すことにより吸引効率の向上が図られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
図6を参照するに、加工装置としての例えばプラズマ加工機1は、両側に設けた第1ベース3と第2ベース5上にX軸方向(図6において左右方向)へ延伸したキャレッジ7が設けられている。このキャレッジ7と前記第1ベース3との間にはY軸方向(図6において図面に直交する方向)へ延伸した複数本のレール部材9が設けられ、このレール部材9に複数のリニアガイド11を介して前記キャレッジ7が設けられている。また、前記第2ベース5とキャレッジ7との間には、第2ベース5上を走行自在な車輪13を支持した支持部材15を介してキャレッジ7は走行自在となっている。
【0019】
前記キャレッジ7の駆動系としては、キャレッジ7の一側(図6において左側)に設けたブラケット17にキャレッジ走行用駆動モータ19が設けられ、このキャレッジ走行用駆動モータ19の出力軸にピニオン21が連結されている。一方、第1ベース3の一側より突設したブラケット23の下面にはラック25がY軸方向へ延伸して設けられ、このラック25には前記ピニオン21が噛合されている。
【0020】
上記構成により、キャレッジ走行用駆動モータ19を駆動せしめるとピニオン21が回転し、ピニオン21は噛合したラック25上をY軸方向へ移動することにより、キャレッジ7は第1、第2ベース3,5上をY軸方向へ移動されることになる。
【0021】
前記キャレッジ7の前面側には加工ヘッドであるプラズマトーチ27を備えたトーチ支持部材29が、X軸方向へ延伸して設けたレール部材31に図示を省略したがリニアガイド等を介して移動自在に設けられている。なお、移動手段としては前記キャレッジ7の上部にネジ部材33が回転自在に支承され、このネジ部材33に前記トーチ支持部材29が螺合していて、前記ネジ部材33の一側にトーチ移動用駆動モータ35が連結されている。
【0022】
上記構成により、トーチ移動用駆動モータ35を移動せしめるとネジ部材33が回転し、このネジ部材33に螺合したトーチ支持部材29はX軸方向へ移動されることになる。
【0023】
したがって、前述したキャレッジ走行用駆動モータ19とトーチ移動用駆動モータ35とを適宜に駆動せしめることにより、ワークWの所望加工位置にプラズマトーチ27を位置決めすることができると共に、ワークWに所望の切断加工が施される。
【0024】
前記プラズマトーチ27の下方にはワークテーブル37が設けられている。このワークテーブル37は前記プラズマトーチ27の移動範囲全域にわたり、上方が開口した開口部39を備えたテーブル本体41で構成されている。
【0025】
テーブル本体41の上方にはワークWを支承する複数の桟43で組み合わされたワーク支持部材45が、テーブル本体41の側板41Aの上部複数個所に設けたブラケット47に乗っている。また、前記ワーク支持部材45の下方に適宜寸法(切断材から100〜300mm下方)離れて集塵装置49の一部を構成する遮蔽部材51が適宜手段にてテーブル本体41内に装着されている。なお、遮蔽部材51は板状の衝突板でも水槽のような形式のものでも良い。また、この遮蔽部材51は切断時のヒュームの方向を横方向へ向けると共に、ヒュームの冷却、減速を行なうものである。
【0026】
遮蔽部材51の下方適宜間隔(例えば200mm)離れて図示を省略したが集塵機又はブロアに連通する集塵パイプ53の集塵用吸入口53Aが、前記テーブル本体41のほぼ中央部に設けられている。この集塵用吸入口53Aは上向きラッパ形状をなしている。
【0027】
また、集塵効率を高めるため、テーブル本体41の側板41Aの上部には第1塵埃循環部材55が設けられていて、この第1塵埃循環部材55は蝶番57にて外方へ回動自在となっている。更に、テーブル本体41の底面41Bの四方には、前記第1塵埃循環部材55にてテーブル本体41内へ戻された塵埃、あるいは、遮蔽部材51よりテーブル本体41内へ流入した塵埃を、テーブル本体41の内部にて循環せしめ第2塵埃循環部材59が設けられている。
【0028】
更に、前記集塵用吸入口53Aの四方にしてテーブル本体41の底面41Bには、前記第2塵埃循環部材59にて循環された塵埃を受けて更にテーブル本体41内にて循環せしめる第3塵埃循環部材61が設けられている。
【0029】
次に、この発明の主要部である前記集塵装置49について、更に詳細に説明する。
【0030】
図1および図2を参照するに、プラズマトーチ27の下方にワークテーブル37を構成するテーブル本体41が設けられ、このテーブル本体41の四隅上部に設けたブラケット47上に各数の桟43で形成されたワーク支持部材45が装着され、前記桟43上にワークWが載置されてプラズマトーチ27にて切断加工が施される。
【0031】
前記ワーク支持部材45の下方適宜寸法離れて遮蔽部材51が、テーブル本体41の側板41Aより突設したブラケット63上に支承されている。更に、前記遮蔽部材51の下方適宜寸法離れて集塵パイプ53の先端にラッパ形状の集塵用吸入口53Aが、前記テーブル本体41の底面41B上にしてほぼ中央に上向きに開口している。なお、集塵パイプ53は図示を省略したが集塵機又はブロアに連通している。
【0032】
前記テーブル本体41の側板41Aの上部には前記第1塵埃循環部材55が蝶番57を介し回動自在に設けられている。より詳細には、図3および図4を併せて参照するに、第1塵埃循環部材55は、図1の図中H寸法で示されているごとく、ワークWの端面よりH寸法オーバハングするよう第1塵埃循環部材55は、下方が開口された円弧状をなしていて、内部循環面55Aに案内されて加工時に発生した塵埃はテーブル本体41内へ戻されるものである。
【0033】
また、図4の(A)および(B)に示されたごとく、第1塵埃循環部材55は蝶番57により回動自在となり、加工時は図4の(A)の状態とする。すなわち、第1塵埃循環部材55を起立せしめ、切断加工時に発生した塵埃をテーブル本体41内へ導く。また、ワークWをテーブル本体41上に載置したり、テーブル本体41上に乗った加工済のワークWを搬出したりする際、図4の(B)に示されたごとく、第1塵埃循環部材55を外側へ回動せしめることにより、ワーク搬入、搬出時に第1塵埃循環部材55が邪魔になることがない。
【0034】
再び図1を参照するに、テーブル本体41の側板41Aと遮蔽部材51の外周51Aとの間隔L寸法は、この間を通過する塵埃の流速を高めるため可能なかぎり狭く構成してある。
【0035】
上述したごとき構成により、その作用としては、図5を参照するに、ワークWに切断加工時にワークWの下部で発生した塵埃はA矢印のごとく遮蔽部材51に衝突する。そして、遮蔽部材51にて向きを変えられた塵埃はB矢印のごとく吹き上がり、テーブル本体41の側板41Aと遮蔽部材51の端面51Aとの間で、塵埃はC矢印とD矢印のごとく分かれる。
【0036】
C矢印方向へ吹き上った塵埃は第1塵埃循環部材55の内面を循環してE矢印のごとくテーブル本体41内へ戻され、前記D矢印方向へ向った塵埃と一緒にテーブル本体41内へF矢印のごとく導入される。そして、テーブル本体41の底面41Bに設けた第2塵埃循環部材59によりテーブル本体41の中心に向って塵埃は導かれ、第3塵埃循環部材61に当ってG矢印のごとく偏向されて、遮蔽部材51と側板41Aおよび底面41Bとの間で、H矢印のごとく循環、滞留する。この循環、滞留した塵埃を、集塵用吸入口53Aより吸入し、集塵パイプ53より機外に設けた集塵機等にて集塵するものである。
【0037】
したがって、テーブル本体41の上方へ噴出していた塵埃の量の減少と、遮蔽部材51とテーブル本体41の側板41Aの間隔減少に伴なう流速の増加により吸引効率の増加と、遮蔽部材51による高温塵埃の冷却、回収及び減速と、第2,第3塵埃循環部材59,61による循環、滞留の発生と、塵埃吸入口の吸入位置の均一化とによる吸入の均一化が図られ、集塵効率を向上させることができる。
【0038】
図7には、第1塵埃循環部材55の他の実施の形態が示されている。すなわち、この第1塵埃循環部材65は内側に直線で折曲した鉤形状をしたものである。
【0039】
また、図8には、第2,第3塵埃循環部材59,61の他の実施の形態が示されている。なお、図示した実施例は第2塵埃循環部材を対象としているが、第3塵埃循環部材も同一構造であり図示を省略してある。すなわち、第2塵埃循環部材67は湾曲していなく直線状となっているものである。
【0040】
更に、図9には、遮蔽部材51の他の実施の形態が示されている。すなわち、この遮蔽部材69は表面に多数の凹部71が形成されているものである。
【0041】
なお更に、図10又は図11には、集塵パイプ53の集塵用吸入口53Aの形状が異なったもので、図10に示す集塵用吸入口73はホッパ形状をしたもので、図11に示す集塵用吸入口75は多数のスリット77と多数の穴79が設けられて構成されているものである。
【0042】
上述した各他の実施の形態において、その効果は第1の実施の形態と同様な効果を発揮することができる。
【0043】
なお、この発明は前述した各発明の実施の形態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。
【0044】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明より理解されるように、請求項1によるこの発明によれば、ワーク加工時に発生した塵埃は、桟の隙間を通り遮蔽部材に当りはね返りワークテーブル外部へ飛び出すが、この塵埃は第1塵埃循環部材によりテーブル本体内へ戻されると共に、第2,第3塵埃循環部材によりテーブル本体の底部近傍で循環される。この循環している塵埃をテーブル本体の中央部に設けた集塵パイプにて吸引して機外へ排出する。
【0045】
而して、切断加工時に発生する塵埃の流れを偏向させて集塵パイプへ導くことにより集塵効率を向上せしめ、工場の環境衛生の改善を図ることができる。
【0046】
また、請求項2によるこの発明によれば、ワークをワークテーブル上に載置する際は、第1塵埃循環部材をテーブル本体の外方に回動せしめることにより、邪魔にならずワークをワークテーブル上に載置することができる。また、ワークテーブル上にワークを乗せたら、第1塵埃循環部材を起立させて加工時に発生した塵埃をテーブル本体内へ確実に戻すことができる。
【0047】
更に、請求項3によるこの発明によれば、加工中に発生した塵埃は遮蔽部材に当り冷却されながらテーブル本体の狭い空間を通ってテーブル本体内を循環し集塵されるので、塵埃の流速を増すことにより吸引効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部であるワークテーブルと一体的に設けた集塵装置を示し、図2におけるI−I線に沿った拡大断面図である。
【図2】図1における平面図である。
【図3】第1塵埃循環部材を示す斜視説明図である。
【図4】第1塵埃循環部材の作用説明図である。
【図5】集塵装置の集塵経路を示す作用説明図である。
【図6】この発明を実施する一実施の形態を示し、プラズマ加工機と付帯設備の正面図である。
【図7】この発明の他の実施の形態を示し、第1集塵循環部材の断面図である。
【図8】この発明の他の実施の形態を示し、第2塵埃循環部材の断面図である。
【図9】この発明の他の実施の形態を示し、遮蔽部材の断面図である。
【図10】この発明の他の実施の形態を示し、集塵パイプの集塵用吸入口の斜視説明図である。
【図11】この発明の他の実施の形態を示し、集塵パイプの集塵用吸入口の斜視説明図である。
【図12】従来例を示し、集塵装置の断面説明図である。
【図13】従来例の作用説明図である。
【符号の説明】
1 プラズマ加工機(加工装置)
27 プラズマトーチ(加工ヘッド)
37 ワークテーブル
41 テーブル本体
41A 側板
41B 底面
43 桟
45 ワーク支持部材
49 集塵装置
51,69 遮蔽部材
51A 外周
53 集塵パイプ
53A,73,75 集塵用吸入口
55,65 第1塵埃循環部材
59,67 第2塵埃循環部材
61 第3塵埃循環部材

Claims (3)

  1. 加工装置における加工ヘッドの加工範囲全域にわたって開口部を備えたワークテーブルを構成する四角形状のテーブル本体と、このテーブル本体における開口部の上端に係止され、ワークを支承する複数の桟を備えたワーク支持部材と、ワーク支持部材の下方に当該ワーク支持部材に対して適宜間隔を離して、ワーク加工時に発生する塵埃を受け止めるために前記テーブル本体内に係止された遮蔽部材と、この遮蔽部材の下方に当該遮蔽部材と適宜間隔を離して前記テーブル本体の底面のほぼ中央部に立設した集塵用吸入口を備えた集塵パイプと、前記テーブル本体の開口部四方の上辺に退避可能に立設されて、吹き上った塵埃をテーブル本体内へ戻すための第1塵埃循環部材と、前記テーブル本体の底部四方に落下した塵埃をテーブル本体の中心部に導く第2塵埃循環部材と、前記集塵パイプの前記集塵用吸入口に隣接して設けられ、前記第2塵埃循環部材にて循環された塵埃を吹き上げるべく底部の四方に備えられた第3塵埃循環部材と、を備えていることを特徴とする集塵装置。
  2. 前記第1塵埃循環部材は、吹き上った塵埃をテーブル本体内へ戻すための循環面を備えると共に、前記テーブル本体の外方に回動可能に設けられていることを特徴とする請求項1記載の集塵装置。
  3. 前記テーブル本体の側板内側と前記遮蔽部材の外周との間隔は、吸入する塵埃の流速を高めるため狭く構成されていることを特徴とする請求項1記載の集塵装置。
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