JP6251913B2 - ドロス除去装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ドロス除去装置に係わり、特に、レーザ加工機やプラズマ切断機等、金属に熱を加え、溶融して切断する切断加工機(以下、「金属熱切断加工機」と呼ぶ)によって加工するワークを載置する板状のワークサポートに付着したドロスを除去するためのドロス除去装置に関する。
従来、金属熱切断加工機によって被加工物である金属板(ワーク)を加工する際、ワークをワークサポートの上に載置する。より詳細には、このワークサポートにおいては、上縁が鋸歯状に形成された複数の細長い長方形のプレートが所定間隔で並設されており、各プレートの鋸歯の頂点部分でワークが支持される。このように、ワークとワークサポートとの接触面積を小さくすることにより、熱切断加工時にワークが溶融することにより生じた溶融物(ドロス)をワークの下方に落下させることが可能になっている。
熱切断加工を繰り返すにしたがって、ドロスがワークサポートの上縁や側面に堆積すると、ドロスがワークの下方に落下し難くなったり、堆積したドロスにレーザ光が照射されることにより加工不良が発生したりする等の問題が発生する。この場合、ワークサポートを交換する必要が生じる。
しかしながら、ワークサポートを交換するには、新たなワークサポートの製作や交換作業が必要になるため、コストの増大を招く。そこで、ワークサポートの使用可能期間を長期化してコスト低減を図るという観点から、ワークサポートの清掃を行う必要がある。
例えば、特許文献1には、ワークサポートを清掃するワークサポート清掃装置が記載されている。このワークサポート清掃装置は、複数の針を別々に往復動させる機構を含む自動高速多針タガネが固定された清掃装置本体を備えている。
この装置においては、操作者が、装置をワークサポートの上に載せ、自動高速多針タガネの針を往復動させて、針をワークサポートに衝突させることにより、ワークサポートに付着しているドロスが剥離する。
特開2012−86428号公報
しかしながら、多量のドロスがワークサポートに固着している場合、上述したような従来のワークサポート清掃装置のタガネでは、ドロスをワークサポートから剥離させるのに十分な力を与えることができず、ワークサポートに付着したドロスを確実に除去できない可能性がある。
また、このような装置によるドロスの除去作業は、付着したドロスが移動の障害になるため、操作者にとって清掃装置を前後に動かすのに力を要するので、作業負荷を軽減することが望ましい。
本発明は、ワークサポートに付着したドロスを確実に除去することができ、且つ作業負荷の小さいドロス除去装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、複数のプレートが平行に立設された金属熱切断加工機のワークサポートに付着したドロスを除去するためのドロス除去装置であって、プレート上で摺動可能な支持板と、支持板によって支持されたドロス除去部と、操作者が持ってドロス除去装置を前後移動させるための操作ハンドル部とを有し、ドロス除去部は、複数のプレートのうちの一つの両側に下方に延びる、ドロスを除去するための一対の爪部材と、一対の爪部材がその上端部を中心として互いに接近又は離間する方向に揺動可能なように各爪部材の上端部を軸支する軸支部と、軸支部を上下方向に往復動させる駆動部と、一対の爪部材が互いに接近する方向に各爪部材を付勢する付勢手段とを備える、ことを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ドロス除去部は、複数のプレートのうちの一つの両側に下方に延びる、ドロスを除去するための一対の爪部材と、一対の爪部材がその上端部を中心として互いに接近又は離間する方向に揺動可能なように各爪部材の上端部を軸支する軸支部と、軸支部を上下方向に往復動させる駆動部と、一対の爪部材が互いに接近する方向に各爪部材を付勢する付勢手段とを備えているので、一対の爪部材の間にワークサポートを挟むようにドロス除去装置を配置すると、各爪部材は、ワークサポートに付着したドロスの大きさに応じて、付勢手段の付勢力に逆らって互いに離れる方向へ押し拡げられ、その付勢力によってドロスを挟み込む。この状態で駆動部を作動させると、一対の爪部材が付勢手段の付勢力によってドロス及びワークサポートを確実に挟みながら上下動を繰り返すので、ワークサポートに固着したドロスであっても容易にワークサポートから引きはがすことができる。
また、本発明において、好ましくは、軸支部は、一対の爪部材が同じ方向に揺動可能なように各爪部材を軸支する。
このように構成された本発明においては、ワークサポートが垂直方向から傾斜している場合でも、ワークサポートの傾斜に合わせて一対の爪部材がその上端部を中心として同じ方向に揺動することにより、傾斜したワークサポートに沿って上下動を行うことができ、ドロスを確実に除去することができる。
また、本発明において、好ましくは、付勢手段は、各爪部材に取り付けられ、それらの各爪部材を互いに接近する方向に付勢する一対のばねである。
このように構成された本発明においては、一対の爪部材が互いに接近する方向に各爪部材を確実に付勢することができ、これにより、一対の爪部材が十分な力でドロスを挟み込むことができ、ワークサポートに固着したドロスであっても容易にワークサポートから引きはがすことができる。
また、本発明において、好ましくは、支持板は、前縁部及び/又は後縁部が上方へ湾曲するように形成されている。
このように構成された本発明においては、支持板によりワークサポート上に支持されたドロス除去装置を、ドロスが付着したワークサポートの各プレートの上縁部に沿ってスムーズに前後移動させることができる。また、ドロス除去装置を前方及び後方へ容易に傾斜させることができ、これにより、一対の爪部材がドロス及びワークサポートを挟みながら上方に向かって後退するときにドロス除去部に働く力を、ドロス除去装置がワークサポート上を前後に移動する推進力として利用することができ、操作者がドロス除去装置を前後に移動させる際の作業負荷を軽減することができる。
また、本発明において、好ましくは、支持板の幅は、複数のプレートのうちの互いに隣接するプレート間の距離の2倍よりも広い。
このように構成された本発明においては、1枚のワークサポートが一対の爪部材の間に挟まれるようにドロス除去装置を配置したとき、そのワークサポート及びその両隣のワークサポートによって支持板が支持され、これにより、ドロス除去装置をワークサポートの各プレートの上縁部に沿って安定して滑り移動させることができる。
また、本発明において、好ましくは、駆動部は、空圧シリンダーである。
このように構成された本発明においては、ドロスを挟み込んだ一対の爪部材を十分な力で上下動させることができ、ワークサポートに固着したドロスであっても容易にワークサポートから引きはがすことができる。
本発明によるドロス除去装置によれば、ワークサポートに付着したドロスを確実に除去することができ、且つ作業負荷を低減することができる。
本発明の実施形態によるドロス除去装置の側面図である。 本発明の実施形態によるドロス除去装置の正面図である。 図2におけるIII−III矢視図である。 本発明の実施形態によるドロス除去装置のドロス除去動作を示す正面図である。 傾いたワークサポートのドロスを除去する場合の本発明の実施形態によるドロス除去装置を示す正面図である。 本発明の実施形態によるドロス除去装置のワークサポート上での移動動作を示す側面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるドロス除去装置を説明する。
まず、図1乃至図3により、本発明の実施形態によるドロス除去装置の構成を説明する。図1は本発明の実施形態によるドロス除去装置の側面図であり、図2は本発明の実施形態によるドロス除去装置の正面図であり、図3は図2におけるIII−III矢視図である。以下の説明では、ドロス除去装置をワークサポートの各プレートの上縁部に沿って前後移動させる方向を「前後方向」と呼び、この前後方向に直交する方向を「横方向」又は「左右方向」と呼ぶ。
図1及び図2に示すように、本実施形態によるドロス除去装置1は、操作者が持ってドロス除去装置1を操作するための操作ハンドル部4を備えている。この操作ハンドル部4は、棒状に形成されており、一方の端部には、操作者の一方の手によって把持されるコントロールグリップ4aが設けられている。また、操作ハンドル部4の中間部分には、ドロス除去装置1を持ち上げるためのライジンググリップ4b、4cが設けられている。これらのコントロールグリップ4a、ライジンググリップ4b、4cには、発泡体(例えば発泡ポリエチレン)により形成されたクッション材が設けられている。
操作ハンドル部4のコントロールグリップ4aとは反対側の端部4dは、箱状のハウジング6に取り付けられている。この操作ハンドル部4の端部4dは、ハンドル固定部8を介してハウジング6に固定されている。
ハウジング6は、箱状のハウジング6の内部において、ドロス除去部10を保持している。ドロス除去部10は、空圧によって作動する複動型エアシリンダー12と、複動型エアシリンダー12の内部のピストン(図示省略)に連結され、複動型エアシリンダー12の下端から突出して上下方向に往復動するロッド14と、ロッド14の下端に連結され横方向に延びるベースプレート16とを備えている。複動型エアシリンダー12には、操作ハンドル部4に取り付けられたエアバルブ12aを介してエアホース12bから圧縮空気が供給され、空圧により自動制御されるエアバルブ12aの切替動作に応じて内部のピストンが往復動する。
また、ベースプレート16の下面の前端部と後端部に、前後一対の支持ブラケット18が取り付けられており、これらの前後一対の支持ブラケット18の間に、前後方向に延びる軸20が設けられている。
さらに、ドロス除去部10は、ワークサポート2の各プレートのうちのひとつの両側に下方に延びる、ドロスを除去するための一対の爪部材22a、22bを備えている。各爪部材22a、22bは、横方向に延びる上端部22c、22dと、各上端部22c、22dから下方に延びる爪本体22e、22fとを備えている。上端部22c、22dは軸20によって回動可能に軸支されており、これにより、各爪部材22a、22bは軸20を中心として横方向に揺動可能となっている。また、各爪本体22e、22fが互いに向かい合う側(以下、必要に応じて「内側」と呼ぶ)の面には、正面視で鋸歯状の凹凸部22g、22hが設けられている。凹凸部22g、22hの鋸歯状の突起は、上方に傾斜するように形成されている。また、これらの凹凸部22g、22hは、図3に示すように、平面視で内側に向かって凸の円弧状に形成されている。
また、各爪部材22a、22bの上端部22c、22dの上面とベースプレート16の下面との間に、各爪部材22a、22bが互いに接近する方向に各爪部材22a、22bを付勢する一対の圧縮ばね24a、24bが設けられている。各圧縮ばね24a、24bは、上下方向に圧縮された状態で各爪部材22a、22bの上端部22c、22dとベースプレート16の下面との間に取り付けられている。この場合、各圧縮ばね24a、24bは各爪部材22a、22bの上端部22c、22dを下向きに押圧し、これらの上端部22c、22dに加えられた力は、軸20を中心として各爪部材22a、22bを回動させ、各爪本体22e、22fを互いに接近させる方向に付勢する力として作用する。
一対の爪部材22a、22bの爪本体22e、22fの一方(本実施形態では爪本体22f)には、爪本体22e、22fが最も接近したときの間隔を調整する隙間調整ねじ26が設けられている。隙間調整ねじ26は、爪本体22fの上部に形成されたねじ穴から内側方向へ突出するように設けられており、隙間調整ねじ26を回転させてねじ穴からの突出量を変化させることにより、爪本体22e、22fが最も接近したときの最小間隔を調整するようになっている。この最小間隔は、例えば、ワークサポート2の厚さとほぼ同じ値に設定される
ドロス除去部10の下方には、ワークサポート2のプレート上で摺動可能な支持板28が設けられている。この支持板28は、図1に示すように、前後方向中央部の上面においてハウジング6の下端部6aに取り付けられており、前縁部28a及び後縁部28bがそれぞれ上方へ湾曲するように形成されている。
支持板28の幅(横方向の長さ)は、ワークサポート2の複数のプレートのうちの互いに隣接するプレート間の距離の2倍よりも広い。すなわち、図2に示すように、1枚のワークサポート2が爪部材22a、22bの爪本体22e、22fの間に挟まれるようにドロス除去装置1を配置したとき、そのワークサポート2及びその両隣のワークサポート2によって支持板28が支持される。
また、支持板28の前後方向及び横方向の中央部には、爪部材22a、22bの爪本体22e、22fを挿通させる開口30が形成されている。この開口30は、ハウジング6に取り付けられた支持板28において、爪本体22e、22fの下端部と向かい合う位置に配置され、爪本体22e、22fを挿通可能な大きさに形成されている。さらに、開口30の前後方向両端縁30a、30bが、それぞれ上方へ持ち上がるように湾曲している。
次に、図4乃至図6により、本発明の実施形態によるドロス除去装置1の作用を説明する。図4は本発明の実施形態によるドロス除去装置のドロス除去動作を示す正面図であり、図5は傾いたワークサポートのドロスを除去する場合の本発明の実施形態によるドロス除去装置を示す正面図であり、図6は本発明の実施形態によるドロス除去装置のワークサポート上での移動動作を示す側面図である。
以下の説明では、操作ハンドル部4が操作者によってワークサポート2の長手方向に沿って引かれる方向を後方とし、操作ハンドル部4が操作者によってワークサポート2の長手方向に沿って押される方向を前方とする。
まず、図4(a)に示すように、ドロスDを除去しようとするワークサポート2の上方へドロス除去装置1を移動させる。このとき、爪部材22a、22bの爪本体22e、22fは圧縮ばね24a、24bによって互いに接近する方向へ付勢され、これらの爪本体22e、22fの間隔は隙間調整ねじ26によって設定された最小間隔となっている。
続いて、図4(b)に示すように、ワークサポート2が爪部材22a、22bの爪本体22e、22fの間に挟まれるようにドロス除去装置1を下方へ押し込む。爪本体22e、22fがワークサポート2を間に挟みながら下降するにつれて、ワークサポート2に付着したドロスDの大きさに応じて、爪本体22e、22fが圧縮ばね24a、24bの弾性力に逆らって互いに離れる方向(以下、必要に応じて「外側方向」と呼ぶ)へ押し拡げられる。
爪本体22e、22fは圧縮ばね24a、24bの弾性力によって互いに接近する方向へ付勢され、ドロスDを挟み込む。この状態で複動型エアシリンダー12を作動させると、爪本体22e、22fがドロスD及びワークサポート2を挟みながら上下動を繰り返す。
爪本体22e、22fが圧縮ばね24a、24bの弾性力によってドロスDを挟み込んだ状態で上下動することにより、図4(c)乃至図4(e)に示すように、ドロスDがワークサポート2から引きはがされる。特に、上述したように、爪本体22e、22fの凹凸部22g、22hの鋸歯状の突起が上方に傾斜するように形成されているので、図4(c)に示すように、爪本体22e、22fが上昇する場合、凹凸部22g、22hの鋸歯状の突起がドロスDの表面に食い込みやすくなっており、ドロスDをワークサポート2から一層引きはがしやすくなっている。
このように、爪本体22e、22fがドロスD及びワークサポート2を挟みながら上下動を繰り返している状態でドロス除去装置1を前後に移動させることにより、ワークサポート2に固着したドロスDを除去することができる。
また、ドロス除去装置1は、支持板28によって3枚のワークサポート2の上に支持されているので、ワークサポート2の各プレートの上縁部に沿って安定して滑り移動させることができる。
さらに、爪本体22e、22fの凹凸部22g、22hは平面視で内側に向かって凸の円弧状に形成されているので、ワークサポート2上でドロス除去装置1を前後に移動させる際にドロス除去装置1を左右に振ることができる。したがって、大量のドロスがワークサポート2に付着している場合でも、ドロス除去装置1を左右に振りながら前後に移動させることによって、よりスムーズにドロス除去装置1を移動させることができる。
また、上述したように、爪部材22a、22bの上端部22c、22dは軸20によって回動可能に軸支されており、これにより、各爪部材22a、22bは軸20を中心として横方向に揺動可能となっている。
したがって、図5(a)及び(b)に示すように、ワークサポート2が垂直方向から傾斜している場合でも、爪部材22a、22bが軸20を中心として同じ方向に揺動することにより、傾斜したワークサポート2に沿って上下動を行うことができ、ドロスを確実に除去することができる。
また、図6(a)に示すように、操作者が操作ハンドル部4を下方に傾けると、ハウジング6は後方(図6(a)では右側)に傾斜する。その結果、ハウジング6と共に後方に傾斜した爪部材22a、22bは前下方に向かって突出し、ドロスD及びワークサポート2を挟みながら後上方に向かって後退する(図6(a)において、爪部材22a、22bの後退方向を矢印で示す)。上述したように、爪本体22e、22fが上昇する場合、凹凸部22g、22hの鋸歯状の突起がドロスDの表面に食い込みやすくなっているので、爪部材22a、22bがドロスD及びワークサポート2を挟みながら後上方に向かって後退するときに、反力として前方へ向かう力が爪部材22a、22bからドロス除去部10に加えられる。この前方に向かう力は、ドロス除去部10からハウジング6を介して操作ハンドル部4及び支持板28に伝達され、ドロス除去装置1がワークサポート2上を前方に移動する推進力となる。
また、図6(b)に示すように、操作者が操作ハンドル部4を上方に傾けると、ハウジング6は前方(図6(b)では左側)に傾斜する。その結果、ハウジング6と共に前方に傾斜した爪部材22a、22bは後下方に向かって突出し、ドロスD及びワークサポート2を挟みながら前上方に向かって後退する(図6(b)において、爪部材22a、22bの後退方向を矢印で示す)。この場合、爪部材22a、22bがドロスD及びワークサポート2を挟みながら前上方に向かって後退するときに、反力として後方へ向かう力が爪部材22a、22bからドロス除去部10に加えられる。この後方に向かう力は、ドロス除去部10からハウジング6を介して操作ハンドル部4及び支持板28に伝達され、ドロス除去装置1がワークサポート2上を後方に移動する推進力となる。
次に、上述した本発明の実施形態によるドロス除去装置1の効果を説明する。
本発明の実施形態によるドロス除去装置1のドロス除去部10は、ワークサポート2の複数のプレートのうちの一つの両側に下方に延びる、ドロスを除去するための一対の爪部材22a、22bと、これらの爪部材22a、22bがその上端部22c、22dを中心として互いに接近又は離間する方向に揺動可能なように軸支する支持ブラケット18及び軸20と、支持ブラケット18及び軸20を上下方向に往復動させる複動型エアシリンダー12と、爪部材22a、22bが互いに接近する方向に各爪部材22a、22bを付勢する圧縮ばね24a、24bとを備えている。
したがって、爪部材22a、22bの間にワークサポート2を挟むようにドロス除去装置1を配置すると、爪部材22a、22bは、ワークサポート2に付着したドロスの大きさに応じて、圧縮ばね24a、24bの付勢力に逆らって互いに離れる方向へ押し拡げられ、その圧縮ばね24a、24bの付勢力によってドロスを挟み込む。この状態で複動型エアシリンダー12を作動させると、爪部材22a、22bが圧縮ばね24a、24bの付勢力によってドロス及びワークサポート2を確実に挟みながら上下動を繰り返すので、ワークサポート2に固着したドロスであっても容易にワークサポート2から引きはがすことができる。
また、支持ブラケット18及び軸20は、一対の爪部材22a、22bが同じ方向に揺動可能なように各爪部材22a、22bを軸支するので、ワークサポート2が垂直方向から傾斜している場合でも、ワークサポート2の傾斜に合わせて爪部材22a、22bが軸20を中心として同じ方向に揺動することにより、傾斜したワークサポート2に沿って上下動を行うことができ、ドロスを確実に除去することができる。
また、圧縮ばね24a、24bは、各爪部材22a、22bに取り付けられ、それらの各爪部材22a、22bを互いに接近する方向に付勢する一対のばねであるので、爪部材22a、22bが互いに接近する方向に各爪部材22a、22bを確実に付勢することができ、これにより、爪部材22a、22bが十分な力でドロスを挟み込むことができ、ワークサポート2に固着したドロスであっても容易にワークサポート2から引きはがすことができる。
また、支持板28は、前縁部28a及び後縁部28bが上方へ湾曲するように形成されているので、この支持板28によりワークサポート2上に支持されたドロス除去装置1を、ドロスが付着したワークサポート2の各プレートの上縁部に沿ってスムーズに前後移動させることができる。また、ドロス除去装置1を前方及び後方へ容易に傾斜させることができ、これにより、爪部材22a、22bがドロス及びワークサポート2を挟みながら上方に向かって後退するときにドロス除去部10に働く力を、ドロス除去装置1がワークサポート2上を前後に移動する推進力として利用することができ、操作者がドロス除去装置を前後に移動させる際の作業負荷を軽減することができる。
また、支持板28の幅は、ワークサポート2の複数のプレートのうちの互いに隣接するプレート間の距離の2倍よりも広いので、1枚のワークサポート2が爪部材22a、22bの間に挟まれるようにドロス除去装置1を配置したとき、そのワークサポート2及びその両隣のワークサポート2によって支持板28が支持され、これにより、ワークサポート2の各プレートの上縁部に沿って安定して滑り移動させることができる。
また、複動型エアシリンダー12は、空圧によって自動制御されるエアバルブ12aの切替動作に応じて支持ブラケット18及び軸20を上下方向に無理なく往復動させるので、ドロスを挟み込んだ爪部材22a、22bを十分な力で上下動させることができ、ワークサポート2に固着したドロスであっても容易にワークサポート2から引きはがすことができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
1 ドロス除去装置
2 ワークサポート
4 操作ハンドル部
4a コントロールグリップ
4b、4c ライジンググリップ
4d 端部
6 ハウジング
6a 下端部
8 ハンドル固定部
10 ドロス除去部
12 複動型エアシリンダー(駆動部)
12a エアバルブ
12b エアホース
14 ロッド
16 ベースプレート(軸支部)
18 支持ブラケット
20 軸
22a、22b 爪部材
22c、22d 上端部
22e、22f 爪本体
22g、22h 凹凸部
24a、24b 圧縮ばね(付勢手段)
26 隙間調整ねじ
28 支持板
28a 前縁部
28b 後縁部
30 開口
D ドロス

Claims (6)

  1. 複数のプレートが平行に立設された金属熱切断加工機のワークサポートに付着したドロスを除去するためのドロス除去装置であって、
    前記プレート上で摺動可能な支持板と、前記支持板によって支持されたドロス除去部と、操作者が持って前記ドロス除去装置を前後移動させるための操作ハンドル部とを有し、
    前記ドロス除去部は、前記複数のプレートのうちの一つの両側に下方に延びる、ドロスを除去するための一対の爪部材と、前記一対の爪部材がその上端部を中心として互いに接近又は離間する方向に揺動可能なように各爪部材の上端部を軸支する軸支部と、前記軸支部を上下方向に往復動させる駆動部と、前記一対の爪部材が互いに接近する方向に各爪部材を付勢する付勢手段とを備える、ことを特徴とするドロス除去装置。
  2. 前記軸支部は、前記一対の爪部材が同じ方向に揺動可能なように各爪部材を軸支する、ことを特徴とする請求項1に記載のドロス除去装置。
  3. 前記付勢手段は、前記各爪部材に取り付けられ、それらの各爪部材を互いに接近する方向に付勢する一対のばねである、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のドロス除去装置。
  4. 前記支持板は、前縁部及び/又は後縁部が上方へ湾曲するように形成されている、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のドロス除去装置。
  5. 前記支持板の幅は、前記複数のプレートのうちの互いに隣接するプレート間の距離の2倍よりも広い、ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のドロス除去装置。
  6. 前記駆動部は、空圧シリンダーである、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のドロス除去装置。
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