JP6427402B2

JP6427402B2 - ブラシテーブルの火災消火方法及びレーザ加工機

Info

Publication number: JP6427402B2
Application number: JP2014251401A
Authority: JP
Inventors: 遠藤　広一; 広一遠藤
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-12-12
Also published as: JP2016112077A

Description

本発明は、ブラシテーブルを備えたレーザ加工機における前記ブラシテーブルの火災消火方法及びレーザ加工機に係り、さらに詳細には、ブラシテーブルにおけるブラシ束の焼損を早期に検知して消火することができるブラシテーブルの火災消火方法及びレーザ加工機に関する。

従来、板状のワークを支持するワークテーブルに対してワークが相対的に移動する形式のレーザ加工機においては、ワークの下面（裏面）に擦傷が生じることを防止するために、ワークテーブルの上面にブラシを備えたブラシテーブルを使用している。前記ブラシは難燃性のブラシが使用されている。しかし、ワークの下面のオイルがブラシに付着したり、ワーク下面のゴミや塵埃等がブラシ上に堆積することがある。

そして、レーザ加工時のスパッタが付着したり、例えば、バーニング、ガウジング等のワークの切断不良が発生してワークの下面が高温（例えば４００℃〜５００℃）になると、ブラシに火災が発生することがある。そこで、消火機能を備えたレーザ加工機が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−１２３５８１号公報

前記特許文献１に記載の構成は、レーザ加工ヘッドの周囲付近のブラシテーブルを、加工ヘッドカバーで覆う構成である。そして、加工ヘッドカバー内に火災が生じると、加工ヘッドカバー内の火災検知センサで前記火災を検知し、前記加工ヘッドカバー内へ消火剤を噴射する構成である。すなわち、特許文献１に記載の構成は、加工ヘッドカバー、消火剤供給装置を必要とし、構成が複雑であると共に、前記火災検知センサは、加工ヘッドカバー内の温度上昇を検知する構成であるから、火災検知に時間を要する、という問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ加工機におけるブラシテーブルの火災消火方法であって、集塵装置に連通した集塵口をブラシテーブルに備え、前記集塵口の周囲に備えた複数のブラシ束に、又は複数のブラシ束に近接した位置に、当該ブラシ束の火災を検知する火災検知手段を備え、この火災検知手段が当該ブラシ束の火災を検知したときに、レーザ光の発振を停止すると共に、レーザ加工機におけるレーザノズルから消火用流体を噴出して前記ブラシ束の消火を行うことを特徴とするものである。

また、前記ブラシテーブルの火災消火方法において、前記消火用流体は不活性ガスであって、ブラシに支持されている板状のワーク下側を不活性ガスリッチ状態として消火を行うことを特徴とするものである。

また、板状のワークを支持する複数のブラシ束を備えたブラシテーブルと、前記ワークのレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドとを備えたレーザ加工機であって、前記ブラシテーブルに、集塵装置に連通した集塵口を備え、この集塵口の周囲に備えた複数のブラシ束に、又は複数のブラシ束に近接した位置に、当該ブラシ束の火災を検知する火災検知手段を備え、この火災検知手段が当該ブラシ束の火災を検出したときに、レーザ発振器を停止すると共にレーザノズルからの噴出流体を消火用流体に制御する制御装置を備えていることを特徴とするものである。

また、前記レーザ加工機において、前記火災検知手段は電気又はレーザ光を導く導線であることを特徴とするものである。

また、前記レーザ加工機において、前記導線は、前記ブラシ束と一体的に備えられていることを特徴とするものである。

また、前記レーザ加工機において、前記導線の折り返し位置は、ブラシテーブルの床面と前記ブラシ束の頂部との間に備えられていることを特徴とするものである。

また、前記レーザ加工機において、火災検知手段を備えた複数のブラシ束は、火災検知手段を有しない適数のブラシ束を間にして適宜間隔に配置してあることを特徴とするものである。

また、前記レーザ加工機において、複数のブラシ束に備えられた複数の導線は並列接続して備えられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ブラシテーブルにおけるブラシ束に、又はブラシ束に近接した位置に導線を配置する構成であるから、簡単な構成でもってブラシテーブルの火災を検知することができるものである。

本発明の実施形態に係るレーザ加工機を概念的、概略的に示した正面説明図である。上記レーザ加工機のワークテーブル（ブラシテーブル）を示した平面説明図である。ブラシテーブルにおけるブラシ束の火災を検知し消火するシステム構成の説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、理解を容易にするために、本発明の実施形態に係るレーザ加工機の全体的構成について概念的、概略的に説明する。

図１，２に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１は、フレーム３を備えており、このフレーム３には、板状のワークＷにプレス加工を行うためのパンチＰ、ダイＤを備えた上下のタレット５Ｕ，５Ｌが上下に対向して水平に回転自在に備えられている。また、前記フレーム３には、パンチング加工位置に割出し位置決めされたパンチＰを打圧するストライカ７が上下動自在に備えられていると共に、前記ワークＷを支持するワークテーブル９が備えられている。

上記ワークテーブル９は、ワークＷを支持する複数のブラシ束１１を備えたブラシテーブルに構成してある。そして、上記ブラシテーブル９は、固定テーブル９ＦとＹ軸方向に移動自在の移動テーブル９Ｍとを備えた構成である。前記固定テーブル９Ｆは、前記タレット５Ｕ，５Ｌに対応してＸ軸方向の中央部に配置してあり、前記移動テーブル９Ｍは、前記固定テーブル９Ｆを間にしてＸ軸方向の両側に配置してある。

そして、前記移動テーブル９Ｍには、ワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置１３が備えられている。すなわち、両側の前記移動テーブル９Ｍには、Ｘ軸方向に長いキャリッジベース１５の両端側が一体的に支持されている。そして、このキャリッジベース１５には、キャリッジ１７がＸ軸方向へ移動自在に支持されており、このキャリッジ１７にはワークＷの一端縁をクランプ自在な複数のワーククランプ１９が備えられている。

したがって、キャリッジベース１５をＹ軸方向に移動し、キャリッジ１７をＸ軸方向に移動することにより、ワーククランプ１９にクランプされたワークＷを、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動位置決めすることができるものである。

前記ワークＷにレーザ加工を行うために、前記固定テーブル９Ｆの上方に位置する上部フレーム３Ｕには、レーザ加工ヘッド２１がＹ軸方向へ移動位置決め自在に備えられている。そして、前記レーザ加工ヘッド２１がＹ軸方向に移動する移動領域に対応して、前記固定テーブル９Ｆには、集塵装置（図示省略）に連通した集塵口２３がＹ軸方向に長く形成してある。

前記構成において、前記パンチＰ、ダイＤによるパンチング加工位置に対してワークＷの位置決めを行い、前記ストライカ７によってパンチＰを打圧することにより、ワークＷにパンチング加工が行われる。そして、前記レーザ加工ヘッド２１からワークＷにレーザ光を照射すると共に、ワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ相対的に移動位置決めすることにより、ワークＷのレーザ切断加工が行われるものである。

前述のごとくワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めしてパンチング加工やレーザ切断加工を行う際、例えばワークＷの裏面に付着していたオイルや塵埃等がブラシ束１１に付着堆積することがある。したがって、アシストガスとして、例えば酸素を使用してのレーザ切断加工時に、例えばガウジングやバーニング等の切断不良が生じると、ワークＷの裏面（下面）が高温（例えば４００℃〜５００℃）になり、ブラシ束１１に火災を発生することがある。

そこで、本実施形態においては、ブラシテーブル９におけるブラシ束１１に火災が発生したことを検知する火災検知手段２５（図３参照）が備えられている。より詳細には、前記集塵口２３（図３には図示省略）の周囲に備えた複数のブラシ束１１内には、火災検知手段２５の１例としての細い複数の導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが折り返し屈曲して備えられている。上記複数の導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは電源２９に並列に接続してある。そして、前記各導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの電気抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ異にしてあり、前記各導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの切断を検出するために電流計３１が備えられている。なお、前記電気抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ等しくてもよいものである。

前記各導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは、前記集塵口２３の周囲に配置した全てのブラシ束１１内に配置することも可能である。しかし、本実施形態においては、図３に示すように、適数のブラシ束１１を間にして適宜間隔のブラシ束１１に備えられている。そして、各導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの折り返し位置（屈曲位置）２７Ｔは、ブラシテーブル９の床面９Ｆと前記ブラシ束１１の頂部１１Ｔとの間の中間位置に配置してある。

上記構成より、ブラシ束１１に火災が発生して、適宜の導線２７が燃焼し切断されると、並列接続の電気抵抗が変化し、電流値が変化するので、前記電流計３１によって電流変化を検出することにより、ブラシ束１１の火災発生を検知できるものである。そして、前記電流計３１により電流変化を検出すると、レーザ加工機１におけるレーザ発振器が停止されると共に、前記レーザ加工ヘッド２１に備えたレーザノズルからの噴出流体が消火用流体に制御されるものである。なお、前記電流計３１は、導線２７が損傷されたことを検出するものであるから、導線２７の損傷を検出する損傷検出装置を構成するものである。

前記レーザ加工機１には、制御装置３３が備えられている。この制御装置３３は、コンピュータから構成してあって、ＣＰＵ３５を備えていると共に、レーザ発振器３７の出力停止をも含むレーザ出力の制御を行うレーザ出力制御手段３９を備えている。さらに、前記制御装置３３には、前記レーザ加工ヘッド２１に備えたレーザノズルから噴出するアシストガス種の切換えを行う切換弁４１の切換動作を制御する切換弁制御手段４３が備えられている。

上記構成において、前述したようにワークＷのレーザ切断加工時に、ブラシ束１１に火災が発生すると、ブラシ束１１内に配置した導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが焼損により切断されることになる。導線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが焼損されると、並列接続の電気抵抗が変化し、この電気抵抗の変化に起因する電流変化は電流計３１によって検出される。電流計３１が電流変化を検出すると、制御装置３３においてブラシ束１１の火災として検知される。

上述のように、ブラシ束１１の火災が検知されると、制御装置３３におけるレーザ出力制御手段３９の制御の下にレーザ発振器３７のレーザ発振が停止される。また、切換弁制御手段４３の制御の下に切換弁４１が切換えられて、レーザ加工ヘッド２１におけるレーザノズルからは、不活性ガスとしての窒素ガスが噴出されることになる。また、前述のごとく、ブラシ束１１の火災が検知されると、前記制御装置３３に備えた動作制御手段４５の制御の下にワークＷの移動が停止されるものである。

したがって、前記レーザノズルから噴出された消火用流体としての不活性ガス（窒素ガス）の一部は、ワークＷに切断された切断溝からワークＷの下方向へ噴出され、ブラシテーブル９の床面９Ｆと複数のブラシ束１１に支持されたワークＷとの間の空間に充満されることになる。すなわち、ワークＷの下側の空間は、不活性ガスリッチ状態となって、前記ブラシ束１１の火災が消火されるものである。

以上のごとき説明から理解されるように、本実施形態によれば、ブラシテーブル９におけるブラシ束１１内に細線（導線）２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを配置する簡単な構成でもってブラシ束１１の火災を検知することができる。そして、前記細線がブラシ束１１内に配置してあることにより、ブラシ束１１の火災を迅速に検知することができるものである。

ところで、本発明は、前述した実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能なものである。導線としては、レーザ光を導く光ファイバーを採用し、ＯＴＤＲ（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）を利用した構成とすることも可能である。また、導線は、ブラシ束１１内に限ることなく、ブラシ束１１に近接した位置に配置した構成とすることも可能である。

９ワークテーブル（ブラシテーブル）
１１ブラシ束
２１レーザ加工ヘッド
２３集塵口
２５火災検知手段
２７導線
２９電源
３１電流計
３３制御装置
３５ＣＰＵ
３７レーザ発振器
３９レーザ出力制御手段
４１切換弁
４３切換弁制御手段

Claims

レーザ加工機におけるブラシテーブルの火災消火方法であって、集塵装置に連通した集塵口をブラシテーブルに備え、前記集塵口の周囲に備えた複数のブラシ束に、又は複数のブラシ束に近接した位置に、当該ブラシ束の火災を検知する火災検知手段を備え、この火災検知手段が当該ブラシ束の火災を検知したときに、レーザ光の発振を停止すると共に、レーザ加工機におけるレーザノズルから消火用流体を噴出して前記ブラシ束の消火を行うことを特徴とするブラシテーブルの火災消火方法。
請求項１に記載のブラシテーブルの火災消火方法において、前記消火用流体は不活性ガスであって、ブラシに支持されている板状のワーク下側を不活性ガスリッチ状態として消火を行うことを特徴とするブラシテーブルの火災消火方法。
板状のワークを支持する複数のブラシ束を備えたブラシテーブルと、前記ワークのレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドとを備えたレーザ加工機であって、前記ブラシテーブルに、集塵装置に連通した集塵口を備え、この集塵口の周囲に備えた複数のブラシ束に、又は複数のブラシ束に近接した位置に、当該ブラシ束の火災を検知する火災検知手段を備え、この火災検知手段が当該ブラシ束の火災を検出したときに、レーザ発振器を停止すると共にレーザノズルからの噴出流体を消火用流体に制御する制御装置を備えていることを特徴とするレーザ加工機。
請求項３に記載のレーザ加工機において、前記火災検知手段は電気又はレーザ光を導く導線であることを特徴とするレーザ加工機。
請求項４に記載のレーザ加工機において、前記導線は、前記ブラシ束と一体的に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。
請求項５に記載のレーザ加工機において、前記導線の折り返し位置は、ブラシテーブルの床面と前記ブラシ束の頂部との間に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。
請求項３〜６のいずれかに記載のレーザ加工機において、火災検知手段を備えた複数のブラシ束は、火災検知手段を有しない適数のブラシ束を間にして適宜間隔に配置してあることを特徴とするレーザ加工機。
請求項５，６又は７に記載のレーザ加工機において、複数のブラシ束に備えられた複数の導線は並列接続して備えられていることを特徴とするレーザ加工機。