JP6342442B2 - Holding member cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状の金属製ワークをレーザ光の作用下に切断する円筒状ワーク切断装置において前記金属製ワークを保持する保持部材を清掃するための保持部材清掃装置に関する。 The present invention relates to a holding member cleaning device for cleaning a holding member that holds the metal workpiece in a cylindrical workpiece cutting device that cuts a cylindrical metal workpiece under the action of laser light.
自動車の無段変速機に採用される動力伝達用ベルトとしては、複数の金属リングを積層した積層リングが用いられる。この積層リングを構成する前記金属リングは、例えば、特許文献1に記載されるように、先ず、矩形状の金属製薄板の両端縁を溶接して円筒状の金属製ワークを形成し、次に、前記金属製ワークを、レーザ光の作用下に所定幅で輪切り状に切断することによって作製される。 As a power transmission belt employed in a continuously variable transmission of an automobile, a laminated ring in which a plurality of metal rings are laminated is used. For example, as described in Patent Document 1, the metal ring constituting the laminated ring is formed by first welding both end edges of a rectangular metal thin plate to form a cylindrical metal workpiece, The metal workpiece is produced by cutting into a circular shape with a predetermined width under the action of laser light.
この切断方法においては、金属製ワークは、略円筒形状をなす保持部材に通される。その後、保持部材が拡径されて側壁が内周面に当接することで略真円形状に矯正されるとともに該側壁に保持される。この状態で、金属製ワークが保持部材ごと回転されるとともに、該金属製ワークの外周壁側からレーザ光が照射される。 In this cutting method, the metal workpiece is passed through a holding member having a substantially cylindrical shape. Thereafter, the diameter of the holding member is increased and the side wall is brought into contact with the inner peripheral surface so that the holding member is corrected to a substantially circular shape and is held on the side wall. In this state, the metal workpiece is rotated together with the holding member, and laser light is irradiated from the outer peripheral wall side of the metal workpiece.
ここで、保持部材の側壁には周方向に沿って延在する環状溝が複数本形成されており、レーザ光は、レーザ光照射手段が各環状溝の上方に位置したときに照射される。 Here, a plurality of annular grooves extending along the circumferential direction are formed on the side wall of the holding member, and laser light is emitted when the laser light irradiation means is positioned above each annular groove.
レーザ光が照射された金属製ワークでは、一部が溶融して前記環状溝に飛散する。すなわち、環状溝には、溶融飛散物が捕捉される。この溶融飛散物は、該環状溝内で固化してスパッタと指称される固化物となる。スパッタの一部が環状溝から露出してしまうと、金属製ワークを略真円形状に矯正することが困難となる。また、上記の当接の際、スパッタによって金属製ワークに傷が入る懸念もある。 In the metal workpiece irradiated with the laser beam, a part is melted and scattered in the annular groove. That is, the molten scattered matter is captured in the annular groove. The molten scattered matter is solidified in the annular groove to become a solidified product called sputter. If a part of the spatter is exposed from the annular groove, it becomes difficult to correct the metal workpiece into a substantially circular shape. Further, there is a concern that the metal workpiece may be damaged by sputtering during the contact.
このような不具合を回避するべく、本出願人は、特許文献2において、保持部材を清掃するための清掃手段を提案している。
In order to avoid such problems, the present applicant has proposed a cleaning means for cleaning the holding member in
本発明は上記した従来技術に関連してなされたもので、スパッタを一層効率よく除去することが可能であり、しかも、除去したスパッタが保持部材に再付着することを回避し得る保持部材清掃装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in relation to the above-described prior art, and can be used to more efficiently remove spatters, and can also prevent the removed spatters from reattaching to the holding members. The purpose is to provide.
前記の目的を達成するために、本発明は、レーザ光によって円筒状の金属製ワークを切断する切断装置にて前記金属製ワークを保持して回転させるとともに、前記金属製ワークの内周面に臨む側壁に、長手方向に沿って延在する直線溝と、周回方向に沿って延在する周回溝がそれぞれ複数本形成された保持部材を清掃するための保持部材清掃装置であって、
前記切断装置から取り外された前記保持部材を回転させる回転機構と、
前記周回溝及び前記直線溝に挿入される回転ブラシと、
前記回転ブラシを基準として前記保持部材の回転方向下流側に配設されて吸引を行う吸引機構と、
前記回転ブラシと前記吸引機構の間に位置し、圧縮気体を供給する圧縮気体供給機構と、
前記直線溝に挿入され、且つ該直線溝に沿って進行する直進ブラシと、
を備え、
前記回転機構によって前記保持部材を回転させた状態で、前記回転ブラシの前記周回溝及び前記直線溝への挿入、前記圧縮気体の供給、及び前記吸引を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention holds and rotates the metal workpiece with a cutting device that cuts a cylindrical metal workpiece with a laser beam, and on the inner peripheral surface of the metal workpiece. the side wall facing, a holding member cleaning device for cleaning a linear groove extending along the longitudinal direction, the holding member circumferential grooves are each made plural form extending along the circumferential direction,
A rotation mechanism for rotating the holding member removed from the cutting device ;
A rotating brush inserted into the circumferential groove and the linear groove;
A suction mechanism that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding member with respect to the rotary brush and performs suction;
A compressed gas supply mechanism that is located between the rotating brush and the suction mechanism and supplies compressed gas;
A straight brush that is inserted into the linear groove and travels along the linear groove;
With
The rotating brush is inserted into the circumferential groove and the linear groove, the compressed gas is supplied, and the suction is performed in a state where the holding member is rotated by the rotating mechanism.
このように、本発明においては、先ず、回転方向上流側において回転ブラシを溝に進入させる。これにより、該溝内に付着したスパッタを掻き落とすことができる。その後、回転方向下流側で圧縮気体を吐出(供給)することで、スパッタを溝の外方に押し出す。これにより、大部分のスパッタが除去される。 As described above, in the present invention, first, the rotating brush enters the groove on the upstream side in the rotation direction. Thereby, the sputter | spatter adhering in this groove | channel can be scraped off. Thereafter, the sputter is pushed out of the groove by discharging (supplying) compressed gas downstream in the rotation direction. This removes most of the spatter.
さらに、圧縮気体供給機構の回転方向下流側で吸引がなされる。これにより、特に、保持部材の側壁に付着したスパッタが除去される。従って、次回の金属製ワークの切断を行う際、保持部材の側壁に付着したスパッタに起因して金属製ワークを断面略真円形状に矯正することが困難となることが回避される。 Further, suction is performed on the downstream side in the rotation direction of the compressed gas supply mechanism. Thereby, especially the spatter adhering to the side wall of the holding member is removed. Therefore, when the metal workpiece is cut next time, it is avoided that it becomes difficult to correct the metal workpiece to have a substantially circular cross section due to the spatter attached to the side wall of the holding member.
このように、上記の構成を採用したことにより、スパッタを効率よく除去することが可能となる。また、除去したスパッタが保持部材に再付着することを回避し得る。 As described above, by adopting the above configuration, it is possible to efficiently remove spatter. Moreover, it can avoid that the removed sputter | spatter adheres to a holding member again.
ここで、前記溝の1つとして、保持部材の高さ方向に沿って延在する直線溝が形成されているときには、スパッタは、該直線溝の回転方向上流側の壁面に付着する傾向がある。そこで、清掃を行う際には、回転機構の作用下に、保持部材を、金属製ワークを切断するときの回転方向と同一の方向に回転させることが好ましい。これにより、スパッタが多く付着している壁面を優先的に清掃して清浄化することができる。
Here, as one of the grooves, when the linear groove extending along the height direction of the holding member is formed, sputtering, tendency to adhere to the wall surface of the rotating direction on the upstream side of the straight line groove is there. Therefore, when performing cleaning, it is preferable to rotate the holding member in the same direction as the rotation direction when cutting the metal workpiece under the action of the rotation mechanism. Thereby, it is possible to preferentially clean and clean the wall surface to which a large amount of spatter adheres.
吸引機構及び圧縮気体供給機構は、保持部材の直径上に配設されることが好ましい。吐出された圧縮気体が保持部材に衝突するときの力や吸引力が、直径に対して傾斜する方向から吐出及び吸引を行った場合に比して大きくなるからである。そして、これにより、スパッタを一層効率よく除去し得るとともに、再付着を一層回避することができる。 The suction mechanism and the compressed gas supply mechanism are preferably arranged on the diameter of the holding member. This is because the force and suction force when the discharged compressed gas collides with the holding member are larger than when the discharge and suction are performed from the direction inclined with respect to the diameter. Thus, spatter can be removed more efficiently, and reattachment can be further avoided.
吸引機構は、保持部材の長手方向に沿って延在するとともに、複数個の吸引口が形成された吸引ノズルを有することが好ましい。特に、吸引口を、保持部材の側壁(溝が形成されていない部位)に対向させるとよい。
The suction mechanism preferably has a suction nozzle that extends along the longitudinal direction of the holding member and has a plurality of suction ports. In particular, the suction port may be opposed to the side wall of the holding member (part where no groove is formed).
この場合、吸引口が複数個に分割されているため、局所的な吸引力が大きくなる。この分、側壁に付着したスパッタを除去することが容易となる。また、吸引口が側壁に対向していると、溝内に作用する吸引力が小さい。従って、溝内に残留した僅かなスパッタが保持部材の外周側(側壁側)に引き寄せられることが回避される。このことも相俟って、スパッタが側壁に再付着することが有効に防止される。 In this case, since the suction port is divided into a plurality, the local suction force is increased. Therefore, it becomes easy to remove the spatter adhering to the side wall. Further, when the suction port faces the side wall, the suction force acting in the groove is small. Therefore, the slight spatter remaining in the groove is avoided from being drawn toward the outer peripheral side (side wall side) of the holding member. This also effectively prevents spatter from reattaching to the side wall.
また、前記直線溝に挿入される直進ブラシにより、特に前記直線溝の壁面に付着したスパッタを掻き落とすことが容易となる。
Also, more straight brush which is inserted into the linear groove, it is easy in particular scraped off sputter deposited on the wall surface of the straight groove.
この場合、保持部材を回転させることに先んじて溝を清掃すればよい。換言すれば、直進ブラシが溝(特に直線溝)から離脱した後、回転機構によって保持部材を回転させ、この状態で、回転ブラシの前記溝への挿入、圧縮気体の供給、及び吸引を行うようにすればよい。これにより、直進ブラシを回転させることなく溝(特に直線溝)を容易に清掃することができる。 In this case, the groove may be cleaned prior to rotating the holding member. In other words, after the rectilinear brush is detached from the groove (especially the straight groove), the holding member is rotated by the rotation mechanism, and in this state, insertion of the rotating brush into the groove, supply of compressed gas, and suction are performed. You can do it. Thereby, a groove | channel (especially linear groove | channel) can be easily cleaned, without rotating a rectilinear advance brush.
本発明によれば、保持部材の溝に進入する回転ブラシ、圧縮気体を供給する圧縮気体供給機構、及び吸引機構を、保持部材の回転方向上流側からこの順序で設け、回転ブラシによる掻き取り、圧縮気体による吹き飛ばし(ブロー)を行ってスパッタを溝内から除去するとともに、吸引によって側壁のスパッタを除去するようにしている。従って、溝内及び側壁から効率よくスパッタを除去することができるとともに、側壁にスパッタが再付着することが防止される。 According to the present invention, the rotating brush that enters the groove of the holding member, the compressed gas supply mechanism that supplies the compressed gas, and the suction mechanism are provided in this order from the upstream side in the rotation direction of the holding member, and scraped off by the rotating brush, The spatter is removed from the groove by blowing off with a compressed gas, and the spatter on the side wall is removed by suction. Therefore, it is possible to efficiently remove spatter in the groove and from the side wall, and it is possible to prevent the spatter from reattaching to the side wall.
以下、本発明に係る保持部材清掃装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Preferred embodiments of the holding member cleaning device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態に係る保持部材清掃装置(以下、単に「清掃装置」とも表記する)10が設けられた清掃ステーションの正面模式図である。清掃ステーションは、金属製ワークをレーザ光によって切断する作業場に一区画として設けられる。 FIG. 1 is a schematic front view of a cleaning station provided with a holding member cleaning device (hereinafter also simply referred to as “cleaning device”) 10 according to the present embodiment. The cleaning station is provided as a section in a work place where a metal workpiece is cut by laser light.
清掃装置10は、回転テーブル12を有する。清掃対象である保持部材14は、長手方向が鉛直方向に沿う姿勢、換言すれば、起立姿勢で該回転テーブル12に保持される。
The
清掃装置10は、さらに、ロール型ブラシ16(回転ブラシ)、ホルダ18に保持された刷毛型ブラシ20(直進ブラシ)、ブローノズル22、及び吸引ノズル24を有する。この中、ロール型ブラシ16は図示しない第1水平移動機構の作用下に、ブローノズル22及び吸引ノズル24は図示しない第2水平移動機構の作用下に、保持部材14の直径方向に沿って接近又は離間する方向に変位可能である。なお、後述するように、ブローノズル22及び吸引ノズル24は一体的に変位する。
The
一方、刷毛型ブラシ20は、図示しない昇降機構の作用下にホルダ18ごと下降又は上昇する。第1水平移動機構、第2水平移動機構及び昇降機構の好適な具体例としては、エアシリンダ等が挙げられる。
On the other hand, the
ここで、保持部材14につき図2を参照して説明する。この保持部材14は、特許文献1、2に記載される切断装置において金属製ワークにレーザ光切断を行うときに前記金属製ワークを保持するためのものである。切断装置の構成や、後述する溝の機能については特許文献1、2に詳述されていることから、その詳細な説明は省略する。
Here, the holding
図2に示すように、保持部材14は、大径部30と、該大径部30から突出して該大径部30から離間するに従ってテーパー状に縮径する第1テーパー状縮径部32、第2テーパー状縮径部34とを有するとともに、その長手方向に沿って挿入孔36が貫通形成された中空体である。
As shown in FIG. 2, the holding
保持部材14には、該保持部材14を長手方向に沿って直線状に切り欠いた形状の複数本の第1直線溝38、第2直線溝40が放射状になるように形成されている。第1直線溝38、第2直線溝40はいずれも、挿入孔36及び側壁側で開口する。すなわち、第1直線溝38及び第2直線溝40は、底面が存在しない無底溝(貫通溝)である。
The holding
第1直線溝38は、第1テーパー状縮径部32の先端から第2テーパー状縮径部34の途中にわたって延在する。すなわち、第1テーパー状縮径部32側では開放端であり、第2テーパー状縮径部34側では閉塞端である。これとは逆に、第2直線溝40は、第2テーパー状縮径部34の先端から第1テーパー状縮径部32の途中にわたって延在しており、第1テーパー状縮径部32側では閉塞端、第2テーパー状縮径部34側では開放端である。
The first
第1直線溝38と第2直線溝40は互いに略等間隔で離間するとともに、交互に並列している。本実施の形態において、第1直線溝38、第2直線溝40の個数はそれぞれ8個である。すなわち、隣接する直線溝同士の位相差は約22.5°である。
The first
保持部材14の側壁には、該側壁の周回方向に沿って延在し、互いに隣接する第1直線溝38と第2直線溝40を連通するように開口した周回溝42が複数本形成される。なお、図2から諒解されるように、周回溝42は挿入孔36には到達していない。
On the side wall of the holding
保持部材14は、側壁、挿入孔36の内周面、第1直線溝38、第2直線溝40の各側面、周回溝42の各側面及び各底面も含めた全体が被膜(図示せず)で覆われている。被膜の素材の好適な具体例としては銅又は銅合金が挙げられ、この場合、メッキ処理によって被膜を形成することが特に容易である。
The holding
次に、清掃装置10の構成要素につき説明する。前記回転テーブル12は、図示しない回転機構の回転軸に設けられており、連続回転することも、所定の角度(例えば、約22.5°)だけインデックス回転することも可能である。回転テーブル12が回転することに伴い、該回転テーブル12に支持された保持部材14も一体的に回転する。
Next, components of the
前記ロール型ブラシ16は、周回溝42、第1直線溝38及び第2直線溝40を清掃するためのものであり、前記刷毛型ブラシ20は前記第1直線溝38又は前記第2直線溝40を清掃するためのものである。清掃装置10の動作順序(後述)との整合を図るべく、刷毛型ブラシ20につき先ず説明する。
The
図3は、刷毛型ブラシ20を保持したホルダ18の要部概略平面図である。ホルダ18は、外壁が断面正八角形状に屈曲し、且つ内壁が断面真円状に湾曲した角筒状の中空体である。前記昇降機構を構成する図示しない変位用部材(ロッド等)は、例えば、互いに180°離間する2個の外壁に連結される。
FIG. 3 is a schematic plan view of the main part of the
ホルダ18には、高さ方向(図1における鉛直方向)に沿って延在するとともに、内壁側で開口した収容凹部60が8個形成されている。各収容凹部60には、刷毛型ブラシ20の棒状ヘッド62が挿入される。棒状ヘッド62は、該収容凹部60の底面で堰止されるとともに3個の側面で三方向から堅牢に支持されている。以上の堰止及び支持により、刷毛型ブラシ20がホルダ18に保持されている。
The
棒状ヘッド62には、多数の毛が鉛直方向に沿って直線状に延在するように設けられている。毛は、収容凹部60の、ホルダ18の内壁側開口から露呈し、内壁の直径方向内方に指向して突出している。この突出した部分が、前記第1直線溝38(又は前記第2直線溝40)に挿入される。すなわち、刷毛型ブラシ20の毛は、第1直線溝38に挿入されているときには第2直線溝40には挿入されず、第2直線溝40に挿入されているときには第1直線溝38には挿入されない。なお、毛の素材は、6,6ナイロン等、ブラシ用毛の素材として周知のものでよい。
The rod-shaped
要部概略平面図である図4に示すように、ロール型ブラシ16は、円柱状ヘッド64の外周面に毛が設けられて構成される。円柱状ヘッド64は、前記第1水平移動機構を構成する図示しない変位用部材(例えば、ロッド)の先端に設けられた回転プレート(図示せず)に取り付けられる。このため、ロール型ブラシ16は、前記回転プレートが回転付勢されることに伴って追従回転する。
As shown in FIG. 4, which is a schematic plan view of the main part, the
ロール型ブラシ16の毛は、特に、第1直線溝38及び第2直線溝40の、回転方向上流側の側面に優先的に接触する形状に裁断されている。なお、毛の素材は、刷毛型ブラシ20と同様に6,6ナイロン等の周知のものでよい。
ロール型ブラシ16の直径及び高さは、保持部材14の直径及び高さと略同等である。なお、ロール型ブラシ16も回転するが、その回転数は、保持部材14の回転数よりも大きいことが好ましい。
The diameter and height of the
ブローノズル22は、第1直線溝38、第2直線溝40の主に側面と、周回溝42の側面及び底面に対して圧縮エア(圧縮気体)を供給、換言すれば、吐出するための部材であり、圧縮気体供給機構を構成する。すなわち、ブローノズル22は、圧縮エア供給源に接続ホース(いずれも図示せず)を介して接続される。また、該ブローノズル22には、圧縮エアを吐出するための図示しない吐出口が形成される。
The
ブローノズル22は、保持部材14の長手方向に沿って延在する長尺物である。吐出口は、ブローノズル22の長手方向に沿って長尺な四角形形状に開口している。
The
このように構成されたブローノズル22は、ステー70及び吸引ノズル24を介して中空スカート72に支持されている。吸引ノズル24はロール型ブラシ16の回転方向下流側に位置し、ブローノズル22は、ロール型ブラシ16と吸引ノズル24の間に位置する。ロール型ブラシ16と吸引ノズル24の位相差は略180°に設定され、ブローノズル22と吸引ノズル24の位相差は略35°に設定される。このため、例えば、吸引ノズル24が第1直線溝38に対向するときには、ブローノズル22は、第1直線溝38及び第2直線溝40が形成されていない側壁に対向する。
The
吸引ノズル24及び中空スカート72は、吸引機構を構成する。すなわち、中空スカート72の四角筒状端部には、ポンプ等の吸引器が接続ホース(いずれも図示せず)を介して接続される。従って、吸引器が付勢されると、吸引ノズル24の近傍の大気が、図5に示す吸引ノズル24の吸引口74から吸引され、中空スカート72を経由して排出される。
The
図5に示すように、吸引ノズル24は保持部材14の長手方向に沿って延在する長尺物である。吸引口74は、吸引ノズル24の長手方向に沿って複数個が並列するように形成されている。1個の吸引口74は、保持部材14の側壁(金属製ワークの内周面に当接する部位)に対向するように開口している。
As shown in FIG. 5, the
以上の構成において、ブローノズル22及び吸引ノズル24は、保持部材14の直径方向外方に位置するとともに、吐出及び吸引による気流が水平方向に指向して流れる姿勢に設定されている。
In the above configuration, the
本実施の形態に係る清掃装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、該清掃装置10の動作との関係で説明する。
The
保持部材14は、上記したように切断装置にて金属製ワークを切断する際、該金属製ワークを保持するために用いられる。この際、保持部材14が拡径される。これにより金属製ワークが内周面側から押圧され、その結果、断面が略真円形状となるように矯正されるとともに、該金属製ワークが保持部材14に保持される。
As described above, the holding
金属製ワークは、保持部材14が回転付勢されることに伴って追従回転する。この状態で、レーザ光が金属製ワークに向けて照射される。この際には、レーザ光が照射される部位と、周回溝42の位置とが略合致する。
The metal workpiece rotates following as the holding
レーザ光は、保持部材14の直上から該保持部材14の回転方向上流側にオフセットされた位置、換言すれば、直上から平行移動された位置で照射される(特許文献2の図5参照)。このようにしてレーザ光が入射した部位は、温度が上昇して昇華し、金属製ワークから切り離される。すなわち、金属リングとして切断される。
The laser beam is irradiated at a position offset from directly above the holding
この切断に際しては、金属製ワークから、その素材である金属(例えば、マルエージング鋼)の溶融物が飛散し、周回溝42に進入する。溶融物は、周回溝42の底面又は側面で比較的速やかに冷却固化してスパッタとなる。周回溝42と、第1直線溝38及び第2直線溝40が交差しているので、第1直線溝38及び第2直線溝40の側面にもスパッタが付着することがある。
At the time of this cutting, the melt of the metal (for example, maraging steel) which is the raw material scatters from the metal workpiece and enters the
レーザ光が上記したように保持部材14及び金属製ワークの回転方向上流側にオフセットされた位置で照射されるので、スパッタの付着量は、回転方向上流側の壁面の方が多くなる。
Since the laser light is irradiated at the position offset to the upstream side in the rotation direction of the holding
レーザ光による切断が終了した後、この保持部材14に対して清掃を行う。すなわち、保持部材14を切断装置から取り外し、回転テーブル12に保持する。以下、この保持の際に第2テーパー状縮径部34が鉛直下方に臨み、第1テーパー状縮径部32が鉛直上方に臨んだ場合を説明する。なお、以下の工程は、特に説明する場合を除き、シーケンス制御によって自動的に実施される。
After the cutting with the laser beam is completed, the holding
はじめに、第1水平移動機構、第2水平移動機構、昇降機構を構成する各変位用部材(ロッド等)が後退している状態で、回転テーブル12(図1参照)に保持部材14を保持する。
First, the holding
ここで、回転テーブル12は、第1直線溝38と刷毛型ブラシ20の位相が合う位置でのみ、第2テーパー状縮径部34を保持し得る形状となっている。また、外力によって回転しないようにロックされている。このため、作業者が第2テーパー状縮径部34を回転テーブル12に保持すると、第1直線溝38と刷毛型ブラシ20の位相が合う。
Here, the rotary table 12 has a shape capable of holding the second tapered reduced
又は、切断装置から保持部材14を取り外すロボットのアームが、保持部材14を回転テーブル12に搬送する途中で第1直線溝38と刷毛型ブラシ20の位相が合うように適宜動作し、その上で保持部材14を回転テーブル12に保持するようにしてもよい。
Alternatively, the arm of the robot that removes the holding
この状態で、前記昇降機構が付勢される。すなわち、変位用部材が伸張し、ホルダ18が保持部材14に向かって接近するように下降する。その結果、図3に示すように、刷毛型ブラシ20の毛が第1直線溝38の開口から挿入される。
In this state, the lifting mechanism is biased. That is, the displacing member extends and the
前記変位用部材がさらに伸張することに伴い、刷毛型ブラシ20がホルダ18ごと下降するように直進する。刷毛型ブラシ20の毛が第1直線溝38に挿入されているので、毛が第1直線溝38に沿って下降する。この下降の際、第1直線溝38の両側面に付着したスパッタが掻き落とされる。すなわち、第1直線溝38が清掃される。
As the displacing member further expands, the
毛が第1直線溝38の第2テーパー状縮径部34側終点に到達してもなお、ホルダ18の下降が継続される。前記終点が閉塞端であるため、毛は終点の壁に一旦引っ掛かった後、弾性変形を起こす。すなわち、保持部材14の直径方向外方に向かって毛が撓む。これにより、毛が第1直線溝38から離脱する。
Even if the bristles reach the end point on the second tapered reduced
その後、回転テーブル12が約1/16回転、換言すれば、約22.5°だけインデックス回転される。このインデックス回転に伴い、第2直線溝40と刷毛型ブラシ20の位相が合う。この状態で、前記昇降機構の前記変位用部材が収縮する。
Thereafter, the rotary table 12 is rotated about 1/16 rotation, in other words, the index is rotated by about 22.5 °. With this index rotation, the phase of the second
第2直線溝40は、鉛直下方で開口している。また、上記したように第2直線溝40と刷毛型ブラシ20の位相が既に合っている。このため、上昇する刷毛型ブラシ20の毛が第2直線溝40に挿入される。前記変位用部材がさらに収縮することに伴い、刷毛型ブラシ20がホルダ18ごと上昇(直進)するとともに、刷毛型ブラシ20の毛が第2直線溝40に沿って上昇する。この上昇の際、第2直線溝40の両側面に付着したスパッタが掻き落とされることで、第2直線溝40が清掃される。
The second
毛が第2直線溝40の第1テーパー状縮径部32側終点に到達した後も、ホルダ18の上昇が継続される。前記終点が閉塞端であるため、毛は終点の壁に一旦引っ掛かった後、保持部材14の直径方向外方に向かって毛が撓むように弾性変形する。その結果、毛が第2直線溝40から離脱する。
Even after the bristles reach the end point of the second
このように、保持部材14をインデックス回転することにより、位相が相違し且つ開口位置が相違する第1直線溝38及び第2直線溝40を、一往復の直進動作によって清掃することが可能となる。
Thus, by rotating the holding
ホルダ18は、下降前の位置まで上昇して停止する。勿論、この停止位置は、刷毛型ブラシ20が保持部材14から十分に離間した上方である。
The
次に、回転機構は、前記回転軸を回転付勢することにより、回転テーブル12と保持部材14を一体的に回転させる。回転方向は、レーザ光による切断時の回転方向と同一である。
Next, the rotating mechanism rotates the
保持部材14に第1直線溝38及び第2直線溝40が形成されているので、回転数が過度に大きいと、遠心力を受けて保持部材14が膨張してしまう。これを回避するべく、回転テーブル12及び保持部材14の回転数は可及的に小さいことが好ましい。該回転数は、例えば、60rpmに設定することができる。
Since the first
略同時に、第1水平移動機構に設けられた回転プレートが回転付勢される。これに追従し、ロール型ブラシ16が回転する。ロール型ブラシ16の回転数は、例えば、20〜600rpmに設定することができるが、保持部材14に対する毛の接触回数が大きくなるように、可及的に大きいことが好ましい。この観点から、該回転数を、保持部材14の回転数に比して大きく設定するとよい。
At substantially the same time, the rotating plate provided in the first horizontal movement mechanism is urged to rotate. Following this, the roll-
さらに、前記第1水平移動機構、前記第2水平移動機構の変位用部材が伸張する。その結果、ロール型ブラシ16の毛が周回溝42に挿入されるとともに、ブローノズル22及び吸引ノズル24が保持部材14に近接する。そして、圧縮エア供給源から圧縮エアの供給が開始されるとともに、吸引器が付勢されて吸引ノズル24からの吸引が開始される。
Further, the displacement members of the first horizontal movement mechanism and the second horizontal movement mechanism extend. As a result, the hair of the roll-
周回溝42に進入したロール型ブラシ16の毛は、周回溝42の壁面に付着したスパッタを掻き落とす。この時点では、掻き落とされたスパッタが周回溝42内に残留していてもよい。また、第1直線溝38及び第2直線溝40にも進入するので、これらの壁面にスパッタが残留していた場合であっても、ロール型ブラシ16によって掻き落とされる。特に、毛が回転方向上流側の壁面に対して優先的に接触可能な形状とされているので、スパッタが多く付着する回転方向上流側の壁面を清浄にし得る。
The bristles of the roll-
保持部材14が回転しているため、ロール型ブラシ16に接触した部位は、次に、ブローノズル22に対向する。このブローノズル22から吐出された圧縮エアは、周回溝42や第1直線溝38、第2直線溝40の壁面に向かって流れる。換言すれば、各溝の壁面に衝突する気流が生じる。このため、掻き落とされたスパッタが気流によって周回溝42の外周側に運搬され、周回溝42の外方に押し出される。すなわち、スパッタが吹き飛ばされて周回溝42から除去される。
Since the holding
ブローノズル22が保持部材14の直径上に位置するため、気流は、保持部材14の長手方向に対して直交する方向から該保持部材14に衝突する。この場合、保持部材14の直径に対して傾斜する方向から衝突する気流よりも、衝突の際の力が大きい。すなわち、スパッタを吹き飛ばす力が大きくなる。
Since the
この時点で、スパッタの大部分が除去される。周回溝42にスパッタが僅かに残留した保持部材14を次回の切断時に用いても、金属製ワークの矯正が容易でなくなる等の影響は特に認められない。従って、ブローを行った後も周回溝42に残留するスパッタの除去を試みる必要は特にない。
At this point, most of the spatter is removed. Even if the holding
このようにして周回溝42や第1直線溝38、第2直線溝40に圧縮エアが吐出されている間、側壁(周回溝42が形成されていない部位)が吸引ノズル24に対向する。吸引ノズル24を介して側壁近傍の大気の吸引が行われているため、仮に側壁にスパッタが付着しているときには、該スパッタが側壁から引き剥がされて吸引口74から吸引される。これにより、側壁が清掃される。
In this way, while compressed air is being discharged into the
吸引ノズル24が保持部材14の直径上に位置し、この方向から吸引を行う場合、保持部材14の直径に対して傾斜する方向から吸引を行うときよりも吸引力が大きくなる。しかも、吸引口74が側壁に対向しているので、局所的な吸引力が向上する。このため、スパッタを引き寄せる力が大きくなる。
When the
吸引口74が周回溝42に対向していないので、周回溝42内にスパッタが残留しているときには、該スパッタに吸引力が作用することは困難である。従って、周回溝42内のスパッタが保持部材14の外周側に引き寄せられることや、これに起因してスパッタが側壁に残留することが回避される。
Since the
しかも、吸引ノズル24が第1直線溝38に対向するときには、ブローノズル22は側壁(第1直線溝38及び第2直線溝40が形成されていない部位)に対向する。このため、ブローノズル22からの圧縮エアによって吹き飛ばされたスパッタに対し、吸引ノズル24の吸引力が作用することは困難である。このことも相俟って、周回溝42内のスパッタが保持部材14の外周側に引き寄せられたり、スパッタが側壁に残留したりすることが一層回避される。
Moreover, when the
所定の時間が経過することにより、ロール型ブラシ16による清掃が終了したと判断される。このとき、先ず、第1水平移動機構の作用下に、ロール型ブラシ16のみが保持部材14から離間する方向に後退する。後退が終了するまで、圧縮エアの吐出及び吸引が継続して行われる。
When the predetermined time has elapsed, it is determined that the cleaning with the
ロール型ブラシ16が初期位置まで後退した後、圧縮エア供給源からの圧縮エアの供給が停止される。勿論、ブローノズル22からの圧縮エアの吐出も終了する。その後、所定の時間(例えば、約5秒以内)がさらに経過した後、吸引器が滅勢されて吸引が停止される。このように、回転方向上流側から作業を終了することにより、掻き落とされたスパッタが残留することを可及的に回避することができる。
After the
吸引器が停止されると略同時に、第2水平移動機構の作用下にブローノズル22及び吸引ノズル24が保持部材14から離間する方向に後退する。ブローノズル22及び吸引ノズル24が初期位置まで後退することで、シーケンス制御が終了する。
At substantially the same time as the suction device is stopped, the
以上のようにして清掃された保持部材14は、切断装置に戻され、次回の切断に用いられる。金属製ワークの内周面に接触する保持部材14の側壁にスパッタが残留することが回避されているので、金属製ワークを略真円形状に矯正することが困難となることが回避される。また、スパッタによって金属製ワークに傷が入ることも回避される。
The holding
さらに、前回の切断時に付着したスパッタの大部分を除去しているので、レーザ光による切断時に周回溝42から溶融物が溢れることが防止される。従って、金属製ワークの切断が困難となることもない。
Furthermore, since most of the spatter adhering at the previous cutting is removed, the molten material is prevented from overflowing from the
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは勿論である。 The present invention is not particularly limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10…保持部材清掃装置 12…回転テーブル
14…保持部材 16…ロール型ブラシ
18…ホルダ 20…刷毛型ブラシ
22…ブローノズル 24…吸引ノズル
30…大径部 38…第1直線溝
40…第2直線溝 42…周回溝
60…収容凹部 72…中空スカート
74…吸引口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記切断装置から取り外された前記保持部材を回転させる回転機構と、
前記周回溝及び前記直線溝に挿入される回転ブラシと、
前記回転ブラシを基準として前記保持部材の回転方向下流側に配設されて吸引を行う吸引機構と、
前記回転ブラシと前記吸引機構の間に位置し、圧縮気体を供給する圧縮気体供給機構と、
前記直線溝に挿入され、且つ該直線溝に沿って進行する直進ブラシと、
を備え、
前記回転機構によって前記保持部材を回転させた状態で、前記回転ブラシの前記周回溝及び前記直線溝への挿入、前記圧縮気体の供給、及び前記吸引を行うことを特徴とする保持部材清掃装置。 A straight line extending along the longitudinal direction on the side wall facing the inner peripheral surface of the metal workpiece while the metal workpiece is held and rotated by a cutting device that cuts the cylindrical metal workpiece by laser light. a holding member cleaning device for cleaning the grooves, the holding member circumferential grooves are each made plural form extending along the circumferential direction,
A rotation mechanism for rotating the holding member removed from the cutting device ;
A rotating brush inserted into the circumferential groove and the linear groove;
A suction mechanism that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding member with respect to the rotary brush and performs suction;
A compressed gas supply mechanism that is located between the rotating brush and the suction mechanism and supplies compressed gas;
A straight brush that is inserted into the linear groove and travels along the linear groove;
With
A holding member cleaning device that performs insertion of the rotating brush into the circumferential groove and the linear groove, supply of the compressed gas, and suction while the holding member is rotated by the rotating mechanism.
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