JPH029915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に形状切断機を使い金属板を所
定の形状に自動切断する方法、ことに金属板から
のプラズマ切断トーチヘツドの初期隔離高さを設
定することのできる方法及び装置に関する。本発
明は又普通のプラズマアーク切断法の改良に関す
る。

開発後約20年間にわたりプラズマアーク切断法
は、金属加工業界で確立された生産手段になつて
いる。この切断法が広く受入れられているのは、
どのような金属も比較的高い切断速度で切断でき
るような独得の利点のあることによる。これ等の
利点はこの方法だけの特長、すなわち比較的普通
の電気アークをプラズマアークにするのに必要な
極めて高い温度及び高いガス速度によつて得られ
る。要するにプラズマアークは次の点で普通の電
気アークとは異なる。電気アーク切断（又は溶
接）法では切断ヘツド又は溶接ヘツドと金属加工
品との間に介在する空気空間を電流が横切つて飛
越す必要があるが、プラズマアーク法はガスの高
速の流れ又は噴流を生ずる。このガス流は、加工
品に向い差向けられ高度にイオン化されることに
よりこのガスと共に電流を正確に運ぶ。実際上こ
のガスは、切断トーチヘツド内に納めた電極の前
方に先ず進める。これからガスは高速の噴流にな
つて直接金属加工品にこれに向つて進む。

プラズマアーク切断法の普遍性とこの方法で得
られる高い切断速度とに関係なく、これ等の利点
の得られる特長には又大きい障害を伴う。その１
つとして利用する高い温度によつてオゾンや窒素
酸化物のような毒性ガスが発生し又切断ガス中に
微細な金属粒状物が生ずる。高い切断速度が得ら
れるように溶融金属を吹飛ばすのに必要な超音速
ガス速度は、この方法により高い騒音準位が生ず
るようになる。なおアークにより強い紫外線を放
出する。これ等の特性はつねにプラズマアーク切
断法から切離せない部分ではあつても健康及び安
全の意識の増大しているこの時期ではますます負
担になる。これ等の特性から生ずる健康上の障害
は、プラズマアーク切断法がさらに広く受入れら
れるのに現在唯一の真の障害である。

前記した問題を処理する普通の手段は、切断す
る金属板の下側にいわゆる水テーブルを使い水消
音器を利用することであつた。この原理は、切断
する金属板を経てその下側を通る煙を囲んだテー
ブル内で水で洗気すると共に、騒音準位及び紫外
線を水消音器によりトーチの下端部のまわりに生
ずる水カーテンによつて低減した。これ等の方法
は、金属板の底部とその下側の水テーブルとの間
にすきまがなければ十分良好な働きをする。しか
し金属板はまつすぐなものが少いから、すきまが
生じこれ等のすきまにより金属板の下側から煙が
逃げる。このようなすきまは反響室として作用し
この方法により生ずる騒音を強める。

本発明は、騒音、紫外線及び有毒物質発生を切
断処理自体には妨げにならないで著しく低減する
ことのできる、普通のプラズマアーク切断法の改
良に係わる。

一般にこの解決手段として、切断する金属板を
覆う水中で切断処理を実施する。本プラズマアー
ク切断法は水中でも水上と同様に有効であること
が分つた。金属板を水中に約50mmだけ沈めること
により、前記した３つの問題区域がすべて考慮で
きる。騒音準位は２ｍの位置で約85dBA以下に
減り、煙はほぼ全く消滅し、アークは保護しやへ
いを使わないで見られることが分つた。又切断速
度と切断部の品質とは水中に全く侵しても影響を
受けないことが分つた。

しかし加工品を水面下約50mmに沈める考え方
は、プラズマトーチをその竪方向位置にして操作
するのに利用する普通の制御装置に関して若干の
問題がある。

プラズマアークトーチを利用する普通の形状切
断機は通常トーチを切断に先だつて金属板の大体
上方の位置に移動できる。このような位置ではト
ーチは、このトーチを最終的に切断手順に使う高
さより数in又はそれ以上に高い位置になる。この
トーチが金属板上の所期の出発点の上方の位置に
達すると、形状切断機は切断手順を始めるのに適
当な高さにトーチを下げる。一般に形状切断機に
トーチが適当な切断高さに達したという信号を送
るのに複数種類の装置を使う。これ等の装置の１
つにキヤパシタンスがある。プラズマアークトー
チヘツドに容量性板材を協働させる。そしてこの
容量性金属板及び加工品の間に電荷を加える。こ
れ等がプラズマアークトーチヘツドの下降中に相
互に近づくと、このコンデンサの２枚の板が相互
に近づくことによつてキヤパシタンスが増す。こ
のキヤパシタンスの変化は電子装置により検出す
る。キヤパシタンスが加工品の上方のトーチの所
望の高さに対応するように校正した或る準位に達
すると、トーチの下降運動を止め切断手順を始め
る。トーチを加工品の上方の正しい作用高さに持
来す別の手順は、この方法に協働する切断流体
（水又はガス或はこれ等の両方）を使うことであ
る。このようにして切断流体は加工品の上部に向
い吹きつける。噴流の背圧は検知することができ
る。トーチノズルが加工品の表面に接近すると、
この背圧が変る。この場合検知装置は形状切断機
に信号を送りトーチの下降運動を止め切断を始め
ることができるようにする。又別の手順には、加
工品の接近をトーチ及び加工品の間に電圧又は電
流或はこれ等の両方を使つて検知するいわゆるパ
イロツトアーク検知法がある。

この提案すなわち加工品を50mmまでの水で覆う
ことによつて、前記の全部の普通の制御機構の動
作をかなり妨げるのは明らかである。従つて本発
明では、加工品の上方のトーチの初期高さをこの
加工品が水で覆われていても設定することのでき
る代替機構を提供するものである。以下に述べる
所から明らかなようにこの特別の機構は水がない
場合にも使うことができる。

従つて本発明は、(イ)トーチ支持部材と、(ロ)この
トーチ支持部材によつて支えられた切断トーチ
と、(ハ)前記トーチ支持部材を、下側の金属板に近
づき又は遠ざかる向きに動かす第１の駆動装置
と、(ニ)前記トーチ支持部材を、水平に動かすこと
により、このトーチ支持部材によつて支えられた
前記切断トーチが前記金属板に所望の切断を行う
ことができるようにする第２の駆動装置とを包含
する切断装置において、前記切断トーチと、前記
トーチ支持部材との間に相対運動が生ずるよう
に、前記切断トーチを前記トーチ支持部材に取付
ける取付装置を備え、この取付装置に、(a)前記ト
ーチ支持部材に対し前記切断トーチの最低位置を
設定する止め装置と、(b)前記切断トーチの最低位
置からの所定の程度の上昇運動の検出時に信号を
発生する検出装置と、(c)前記第１の駆動装置に指
令して前記トーチ支持部材を上向きに動かすよう
に、前記信号を前記第１の駆動装置に伝達する信
号伝達装置とを設けたことを特徴とする切断装置
にある。

本発明によれば、切断トーチ自体と加工品との
間隔を正確に制御できるから、不規則な形状の表
面を持つ加工品を精密に切断することができる。

本発明は、ほぼ水平な金属を覆つて水の層を置
き、高速のイオン化ガスが放出するオリフイスを
形成した下部加工端部を持ち前記金属板を切断す
るように形状切断機により制御するプラズマアー
ク切断トーチを使い、この切断トーチの操作中の
位置を前記オリフイスが前記水の表面位の下方に
なるような位置にして、煙、騒音準位及び散逸す
る紫外線がすべて許容できる準位に減るようにす
る、ほぼ水平な金属板を切断する方法にある。

以下本発明切断装置の実施例を添付図面につい
て詳細に説明する。

第１図に示すように普通の形状切断機１０は、
普通の手段により水平面内でＸ−Ｙ運動ができる
ようにしたビーム１２を備えている。Ｘ−Ｙ運動
とは、相互に直交するＸ軸及びＹ軸を持つ水平面
内の運動のことである。第１図の左方でビーム１
２につけた矢印はＸ−Ｙの配置を示す。ビーム１
２を水平方向に動かす駆動装置は普通のものであ
るから、本発明では図示しないし又説明を省くこ
とにする。第１図に示すようにビーム１２は、ほ
ぼ長方形の横断面を持ちその上面１６にラツク１
４を支える。

ビーム１２からこれに沿い滑動できるように往
復台１８を支えてある。往復台１８はほぼ竪方向
の部分２０とほぼ水平の部分２１とを備えてい
る。すなわち往復台１８は逆Ｌ字形の形状を持
つ。Ｌ字形往復台１８の部分２１の左方の端部す
なわち遠い方の端部には２個のローラ２３（第１
図には一方のローラだけしか見えない）を設けて
ある。各ローラ２３は、ラツク１４に当てがわれ
ラツク１４の図面後側の縁部に沿つて転動する。
ラツク１４のこの縁部は斜めに傾き、目視者の位
置からラツク１４の他方の側にある上面１６の部
分に対し鈍角を挾む。２個の支持ローラ２４（第
１図には一方だけしか見えない）は、Ｌ字形往復
台１８の竪方向部分２０から支えられビーム１２
の竪方向側面２６に当てがつてある。ブラケツト
２８は、竪方向部分２０に取付けられ部分２０か
らビーム１２の底部の直下の場所で水平に延びる
ことにより往復台保持体として作用し、往復台１
８が第１図に示した位置から竪方向上向きに持上
がらないようにする。往復台１８を第１図の位置
からはずすには、往復台１８を先ずローラ２３の
まわりに逆時計回りに回しブラケツト２８をビー
ム１２から離し、次で往復台１８の全体をビーム
１２から遠ざかる向きに上方に持上げればよい。

往復台１８の水平部分２１の上方にこれからＬ
字形部片３０が上向きに延びるように位置させて
ある。Ｌ字形部片３０は、適当な締付部片３３に
より部分２１に締付けた腕部分３２と３角形の控
え３４とを備えている。Ｌ字形部片３０の頂部に
は、電子制御回路及び関連装置を納めた制御箱３
６を支えてある。

第１図及び第２図に示すように鈍角を挾む棒部
片３７は、水平方向に互に間隔を隔てた場所に往
復台１８の部分２０に竪方向に溶接してある。各
棒部片３７は竪方向に互に間隔を隔てた２個の内
部ローラ３９（第２図）と各対応内部ローラ３９
に水平方向に整合する２個の外部ローラ４０とを
支える。各外部ローラ４０は、各内部ローラ３９
に対し或る角度を挾み、細長い板部片４４の鋭角
を挾む翼部４２を受入れるように設定してある。
第２図に明らかなように鋭角を挾む翼部４２は互
に隣接する対の内部ローラ３９及び外部ローラ４
０の間にちようどはまる。各ローラ３９，４０が
互に或る角度を挾むことにより板部片４４を確実
安定につかむと共に、板部片４４を往復台１８に
対し竪方向に動かすことができる。各ローラ３
９，４０を保護するように又人員の安全上の理由
で２枚のカバー板４６を設けてある。

板部片４４の頂部には、板部片４４から内方に
（左方に）突出し軸４８を軸架した端板４７を設
けてある。端板４７への軸４８の軸架は、軸４８
が端板４７に対して回転はできるが縦方向には動
けないようにしてある。

往復台１８の部分２０のほぼその高さの半分の
場所にブロツク４９を設けてある。ブロツク４９
は竪方向のねじ穴を持ち往復台１８に固定してあ
る。軸４８は、その上端部を除き全長の大部分に
わたりねじを切られ、ブロツク４９のねじ穴にね
じ込むようにしてある。ブロツク４９は往復台１
８に対し固定され、又軸４８は軸４８及び板部片
４４が同じ縦方向関係を保持するように端板４７
に軸架してあるから、ブロツク４９に対する軸４
８の回転により、軸４８の回転方向に従つて板部
片４４を上方又は下方に動かすのはもちろんであ
る。

軸４８の回転は電動機５１により生ずる。電動
機５１は減速歯車機構５３を介して作動し、軸４
８の上端部を連結した軸継手５４を回転する。電
動機５１は可逆電動機である。従つて電動機５１
は板部片４４を上下するのに使うことができる。

減速歯車機構５３のハウジングは支持板５６に
より板部片４４に対して支える。

板部片４４にボルト締めした取付板５８は、ラ
ツク６１を下縁に沿つて設けた水平部片６０を支
える。水平部片６０は板部片４４から直角を挾ん
で水平に延びている。水平部片６０はラツク６１
の場所を除いて円筒形である。滑動ブラケツト６
３は水平部片６０に沿い滑動するようにしてあ
る。ブラケツト６３の動きは、ラツク６１にかみ
あう歯を持つピニオン（図示してない）に固定し
た軸（図示してない）に固定したローレツト掛け
したつまみ６４により手動で制御することができ
る。滑動ブラケツト６３は締付け台６６と一体で
ある。締付け台６６は、滑動ブラケツト６３に対
して90゜だけ回動した滑動ブラケツト７０の締付
け台６８に固定してある。滑動ブラケツト７０も
又ローレツト掛けした手動で回動できるつまみ７
２を備えている。つまみ７２は円筒形ハウジング
７３内の軸（図示してない）に連結してある。こ
の軸は、滑動部片７６に縦方向に固定した別のラ
ツク７５の歯にかみあう歯を持つピニオンに連結
してある。滑動部片７６は、竪方向に向き、つま
み７２を回すごとに滑動ブラケツト７０内で竪方
向に往復動するようにしてある。

第１回にはプラズマアーク切断トーチ７７を示
してある。切断トーチ７７は、金属製の下部保護
キヤツプ７８と、プラスチツク材又はその他の非
金属材料から成る細長い円筒体８０とを備えてい
る。トーチ７７の内部の作用及び構造は本発明に
は関係しないから説明は省くことにする。本体部
分８０の頂部から、種種のガス供給管、冷却水管
及び電気結線管から成る管８２が延びている。こ
れ等の供給管８２及び本体部分８０間の取付け部
は、ゴム又はその他の適当なたわみ性スリーブ８
３により保護してある。スリーブ８３は環状クラ
ンプ８４により本体部分８０に締付けてある。

取付装置８６は、切断トーチ７７及び滑動部片
７６間の相対的上下運動ができるように切断トー
チ７７を滑動部片７６に対して取付ける。第１
図、第３図、第４図及び第５図に示した取付装置
８６の第１の実施例は、ブラケツト８９により部
片７６に対して固定した架わく８８を備えてい
る。ブラケツト８９はクランプ９０と協働し部片
７６の下端部を締付ける。架わく８８は竪方向板
９２を備えている。竪方向板９２は、その同じ側
（第１図の右方）に延びる竪方向に互に間隔を隔
てた２個のブラケツト９４，９５を支える。各ブ
ラケツト９４，９５は、水平方向に互に間隔を隔
てた２本の竪柱９７，９８の端部を支える。各竪
柱９７，９８に沿い竪運動するように往復台１０
０を滑動自在に支える。往復台１００は、ブロツ
ク部片１０２及びクランプ１０３を備えている。
クランプ１０３はブロツク部片１０２と協働しト
ーチ７７を締付けて支える。第１図に明らかなよ
うにクランプ１０３は、ブロツク部片１０２の部
分円筒形くぼみと共にトーチ７７を内部に鎖錠す
ることのできる円筒形すきまを仕切る部分円筒形
部分を形成する。

ブロツク部片１０２はその中に、普通の構造を
持ち各竪柱９７，９８を受入れこれ等に沿つて滑
動するようにした２個の軸線方向ころがり軸受１
０５を取付けてある。

ブロツク部片１０２には、取付け端部１０９及
び接触端部１１０を備えたほぼＬ字形のスイツチ
作動腕１０７を取付けてある。第３図、第４図及
び第５図に示すようにスイツチ作動腕１０７の接
触端部１１０は、実際上竪方向板９２の後方に片
持ちにされ調節自在な２個の締付け部片１１２，
１１４を支える。各締付け部片１１２，１１４は
それぞれマイクロスイツチ１１６，１１８を作動
するようにしてある。マイクロスイツチ１１６は
通常の作動では駆動されない安全スイツチであ
る。マイクロスイツチ１１８は１次検出器として
作用し、その信号を使い後述のように可逆電動機
５１の回転方向を制御する。

前記した装置の作動を述べる前に、本発明によ
る方法及び装置に使うようにしたトーチ（上向き
にしてある）の下端部を示す第９図について述べ
る。本体部分８０の端部のキヤツプ７８は、トー
チの内部構造の一部でありこれから支えた絶縁環
状部片１１８を囲む寸法にした穴１１６を形成し
てある。キヤツプ７８は、通常めねじを形成され
本体部分８０に対しねじ込みねじもどすことがで
きる。キヤツプ７８をはずしても、環状部片１１
８は位置を保持する。環状部片１１８は、トーチ
の作動中に高速のイオン化ガスが放出できる中心
オリフイス１２０を形成してある。普通のキヤツ
プ構造では環状部片１１８は、構造全体の最下部
部分であり切断する板材と接触しないようには保
護されてない。普通の構造では、安全構造により
トーチが切断する板材に決して接触しないように
してあるから環状部片１１８を保護する必要がな
い。しかし安全上の理由で普通の方式でもこの改
造したキヤツプ構造を設けるのが有利である。

しかし前記した方法の操作に当たつては、切断
作業の開始に先だつて、切断する板材にトーチが
接触する必要がない。この理由で第９図に示した
改造したキヤツプ７８は、環状部片１１８のまわ
りに互に均等な間隔を隔て環状部片１１８の下方
の高さ位置に突出する４個の突起１２２を形成し
てある（トーチを逆向きにしてあるから第９図の
『下方』とは上方として見られるのはもちろんで
ある）。すなわち環状部片１１８は、もろい環状
部片１１８と切断しようとする金属板との間の接
触のおそれをなくす金属質突起により囲んであ
る。

本発明の手順についてはとくに本方法が一般に
プラズマアーク切断トーチにより切断するように
した板材の上方に水の層を設け、次で形状切断機
により制御するこのようなトーチを使い板材を切
断するものである。切断中にトーチ７７の下部作
業端は、オリフイス１２０を大体の水表面位の下
方に位置させて、煙、騒音準位及び逃散する紫外
線がすべて低減するように位置させる。

第３図、第４図及び第５図には水位１２３を示
してある。

前記したように板材の上方の好適ではあるが制
限しない水深の範囲は約50mmである。ただしトー
チ寸法及びその他の要因により他の水深を利用す
る方が適当な場合があるのはもちろんである。一
般に約25mmないし約75mmの深さを通常選定する。

この説明で前記したように自動機である形状切
断機が切断しようとする板材の上方の適正な所定
の作業準位にトーチ７７を先ず設定する必要があ
る。又前記したように加工品１２５の上方の水の
存在により、トーチが加工品１２５の上方の適当
な所定の間隔に達したときに切断機の論理回路に
指示する普通の方法を使うことができなくなる。

第３図、第４図及び第５図について前記した本
装置によりこの処理を行う方式を次に述べる。

第３図に示すようにトーチ７７は加工品の上方
に正規の所定の作業距離より大きい実質的な距離
に位置する。又形状切断機はトーチをこのような
『安全な』距離に持上げ、次でトーチを所望の出
発位置に整合して加工品の上方に位置させ、次で
このトーチを所定の作業高さ位置まで下げ、次で
切断作業を始めるのはもちろんである。第３図で
トーチ７７は加工品１２５に向い下降させてあ
る。図示のように往復台１００はその竪柱９７，
９８に対する可能な移動の最下端部にあり、各竪
柱９７，９８をその下端部で囲む座金部１２７に
乗る。このような位置では、スイツチ作動腕１０
７の接触端１１０に調節自在に固定した締付部片
１１４はマイクロスイツチ１１８の接触片１２９
を押す。マイクロスイツチ１１８はこのようにし
て特定の状態になる。この場合スイツチ１１８が
閉じた状態にあるものとする。形状切断機の論理
回路はスイツチ１１８からその開き状態に対応す
る信号を受けるようにしてある。これはトーチ７
７の下端部と加工品１２５との間の接触の直後に
起る。次に第４図はこの接触の起つた直後の位置
を示す。初めの接触時にスイツチ１１８はなお閉
じている。しかしトーチ７７及び往復台１００が
なお静止している間に竪方向板９２がさらに極め
てわずかだけ下降すると、スイツチ１１８を締付
部片１１４から遠ざかる向きに下方に動かしてス
イツチ１１８を開くのに十分である。この信号を
形状切断機の論理回路に受け、この論理回路はす
ぐに電動機５１に信号を送りその回転方向を所定
の時限だけ逆転する。この時限後に電動機５１は
停止する。前記の所定時限は竪方向板９２をトー
チ７７と共に第５図に示した状態に持上げるのに
必要な正確な時限である。第５図ではトーチ７７
の最下端部は鎖線１２３ａにより示すように加工
品１２５の上方に所定の間隔にある。

次で切断作業を始めることができるが、この作
業は全く普通の作業であるから説明は省くことに
する。

第６図、第７図及び第８図は、トーチ７７及び
竪方向に細長い部片７６間に挿入した取付部分の
変型を示す。第６図、第７図及び第８図の場合に
は本装置を幾分簡略化してある。第３図、第４図
及び第５図の場合と同じようにして部片７６の下
端部を締付ける取付部分１３２を持つ架わく１３
０と、架わく１３０に対して固定したピボツト１
３５を支える下向きに延びるＬ字形ブラケツト１
３４と、第６図ないし第８図の目視者の方に向つ
て延びるフランジ１３７とを設けてある。ブラケ
ツト１３４は又架わく１３０に対して目視者の側
に位置させてある。すなわちブラケツト１３４と
フランジ１３７とブラケツト１３４及びフランジ
１３７間の架わく部分とはＣ字形形状を構成し、
このＣ字形の各端部はこれ等の図の目視者の方に
延びている。トーチ保持部片１３９を設けてあ
る。トーチ保持部片１３９はＬ字形でピボツト１
３５によりブラケツト１３４に枢着してある。ピ
ボツト１３５はトーチ保持部片１３９のひじ部に
隣接して位置させてある。トーチ保持部片１３９
は水平腕１４０を備えている。水平腕１４０の右
端部には締付部片１４２，１４３によりトーチ７
７を固定してある。トーチ保持部片１３９はさら
に、フランジ１３７とブラケツト１３４とこれ等
両者間に位置する架わく１３０の部分との間に形
成したＣ字形内に上向きに延びる竪方向腕１４５
を備えている。第１のマイクロスイツチ１４６
は、腕１４５に固定され、フランジ１３７に固定
の第１の締付部片１４８に接触するようにしてあ
る。又停止調節締付部片１５０は、フランジ１３
７を貫通しこれに固定してある。腕１４５は、こ
れが時計回りに動くときに締付部片１５０に接触
するように整合している。このような接触が起る
と、締付部片１４８がマイクロスイツチ１４６の
接触片を押してスイツチ１４６を第１の状態にす
る。腕１４５がフランジ１３７から遠ざかる向き
に逆時計回りに揺動すると、マイクロスイツチ１
４６は、これが締付部片１４８から離れるので他
方の状態になる。

トーチ７７はその中心軸線がピボツト１３５か
ら水平方向に間隔を隔てるような位置にあるか
ら、トーチ７７がその下降中に加工品１２５に接
触すると起るようにトーチ７７に上向きの力が加
わると、Ｌ字形トーチ保持部片１３９を第６図な
いし第８図の逆時計回りに揺動させて、トーチ７
７を部片７６に対して上向きに動かし、又これと
同時にマイクロスイツチ１４６をその締付部片１
４８との接触が離れる向きに左方に動かすのは明
らかである。この場合マイクロスイツチ１４６は
その他方の位置になり、形状切断機の論理回路は
これを信号として読取り電動機５１を逆転して部
片７６及びトーチ７７を所定の時限だけ上方に上
昇させる。この時限も又トーチ７７の下端部が加
工品１２５の上方に所定の間隔になるように選
ぶ。トーチ７７及び加工品１２５間の接触は第７
図に示してある。第８図はトーチ７７を加工品１
２５の上方に所定の間隔に持上げた後のトーチ７
７を示す。

又Ｌ字形トーチ部片１３９の直立のすなわち竪
方向の腕１４５に取付けた安全スイツチ１５３を
設けてある。安全スイツチ１５３は、或る理由で
主マイクロスイツチ１４６の状態の変化によつて
電動機５１を逆転させることができなくなるとブ
ラケツト１３４に接触するようにしてある。

前記した本装置の利点は、加工品の既存の切み
ぞ（切口）を経てプラズマアークトーチにより切
断する必要があり又この切みぞに小さな鋭角を挾
んで接近しなければならないときに明らかにな
る。従来はこの場合形状切断機の論理回路が通常
トーチ及び加工品１２５間に前もつて選定した電
圧降下の生ずる高さにトーチ７７を保持するよう
に配置してあるので、この場合支障を生じた。こ
の手順は、加工品が曲がつていても又は全く扁平
か水平以外の或る形状であつてもトーチを最適の
高さに保つようにするのに利用できる。しかしト
ーチが切みぞに接近し小さな鋭角を挾んで交さし
始めると、切断機の論理回路は増大する電圧降下
を認め始め、そしてこの電圧降下を低減するよう
にトーチ自体が下降するように指令する。すなわ
ちこの切断機は加工品のへこみ又は傾斜を誤認す
る。普通の切断機ではこの場合トーチを加工品に
強制的に接触させると、トーチが損傷するように
なる。このような損傷は、トーチとこれを取付け
た案内部片との間にすきま又はゆるみがないし又
トーチが案内部片に対し竪方向に動くことができ
ないので普通の切断機では避けることができな
い。本発明は、主案内部片に対しトーチを上下運
動させる機構を設けさらに環状部片１１８（最も
損傷を受けやすい部分）のまわりに保護突起１２
２（第９図）を設けることにより、前記の障害を
除く。

又トーチの底部が加工品に接触するとすぐに、
主マイクロスイツチはその状態を変える。この場
合切断機の論理回路に信号が送られ電動機を逆転
させトーチを上方にもとの記憶した隔離高さ位置
に持上げる。

第１０図に示した変型ではプラズマアークトー
チ１５５は環部片１５７内に締付けてある。環部
片１５７は、相互に120゜の角度を隔てて３個の円
筒形外向き突出部分１５８を位置させてある。

又トーチ１５５には環状輪１６０を取付けてあ
る。環状輪１６０の目的は次に述べる。

第１０図では板部片１６２は第１図に示した竪
方向板９２に対応するようにしてある。その理由
は、これ等両者がプラズマアーク切断トーチによ
り沿つて切断しようとする特定の輪郭に追従する
ように水平に動かすことができ、又プラズマアー
ク切断トーチを切断する板材に対して適当な間隔
まで下げるように竪方向に動かすことができるか
らである。すなわち第１０図の板部分１６２は第
１図の部片７６の底部に取付けることができるも
のと考えられる。板部分１６２には、腕１６６が
延びる長方形板１６４を取付けてある。腕１６６
の他端部には環部片１５７より直径の大きいつば
１６８を位置させてある。つば１６８には、各突
出部分１５８を位置させるようにした３個所のＶ
字形切欠き１７０を互に120゜の間隔を隔てて形成
してある。つば１６８の外部には各Ｖ字形切欠き
１７０の下方にマイクロスイツチ１７２を取付け
てある。各マイクロスイツチ１７２は、対応する
突出部分１５８がその各Ｖ字形切欠き１７０内の
最下部位置にあるときに、突出部分１５８により
押されるトリガ部片１７３を備えている。

つば１６８は、圧縮つる巻ばね１７９を内部に
位置させた空間を環状輪１６０と共に仕切る内向
きの出張り１７５を形成してある。ばね１７９は
その２端部を互に離れる向きに押すようにしてあ
る。このようにしてトーチ１５５を下向きに弾性
的に押して、突出部分１５８が各Ｖ字形切欠き１
７０内に位置するようになる。

切断手順の操作中に切断しようとする板材に向
う切断トーチ１５５の初期下降により、トーチ１
５５及び板材が互に接触するようになる。この場
合全部の突出部分１５８をその各マイクロスイツ
チ接触片から上向きに持上げる。各マイクロスイ
ツチ１７２はその任意の１個の状態変化により切
断機の論理回路に信号を送り切断機に指令して切
断トーチを切断のために所定の高さ位置にすぐに
上方に持上げるように配線してある。

便宜上適当な配線は、マイクロスイツチを直列
に配線し対応する突出部分１５８をトリガ部片１
７３に向い押下げたときに通常閉じるものであ
る。このようにして突出部分１５８の任意の１つ
を持上げるとこの直列回路が開く。この場合前記
したように論理回路に信号を送る。

第１０図に示した構造は又、たとえばトーチが
水を入れた容器又はタンクの側壁に接触すること
によりトーチの底部に側方圧力を受けたときに切
断機がトーチを持上げるのにも適当である。トー
チ１５５の底部の側方圧力によりつば１６８の領
域で回動運動を生ずる。従つて突出部分１５８の
１個又は２個が上昇する。この場合マイクロスイ
ツチ１７２の１個又は２個が開き、ふたたび切断
機が指令を受けトーチを所定の高さ位置に持上げ
るようになる。この所定の安全高さ位置はもちろ
ん、トーチの下端部が切断位置で水面下になる正
常高さ位置すなわち切断高さ位置とは異る。

以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明切断装置の１実施例に設けた高
さ調節機構を示す斜視図、第２図は第１図の２−
２線に沿う拡大断面図である。第３図、第４図及
び第５図は第１図の調節機構によるトーチ高さの
調節作業の次次の段階を第１図の矢印Ａの向きに
見た側面図、第６図、第７図及び第８図は第１図
の調節機構の変型によるトーチ高さの調節作業の
次次の段階を示す前記の場合と同様な側面図であ
る。第９図は第１図の切断装置のプラズマアーク
切断トーチの下端部の拡大斜視図、第１０図は第
１図の切断装置の調節機構の別の変型の部分斜視
図である。 １０…形状切断機、４４…板部片、４８…軸、
５１…電動機、５３…減速歯車機構、７７…切断
トーチ、８６…取付装置、１００…往復台、１１
８…マイクロスイツチ、１２５…加工品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ)トーチ支持部材と、(ロ)このトーチ支持部材
   によつて支えられた切断トーチと、(ハ)前記トーチ
   支持部材を、下側の金属板に近づき又は遠ざかる
   向きに動かす第１の駆動装置と、(ニ)前記トーチ支
   持部材を、水平に動かすことにより、このトーチ
   支持部材によつて支えられた前記切断トーチが前
   記金属板に所望の切断を行うことができるように
   する第２の駆動装置とを包含する切断装置におい
   て、前記切断トーチと、前記トーチ支持部材との
   間に相対運動が生ずるように、前記切断トーチを
   前記トーチ支持部材に取付ける取付装置を備え、
   この取付装置に、(a)前記トーチ支持部材に対し前
   記切断トーチの最低位置を設定する止め装置と、
   (b)前記切断トーチの最低位置からの所定の程度の
   上昇運動の検出時に信号を発生する検出装置と、
   (c)前記第１の駆動装置に指令して前記トーチ支持
   部材を上向きに動かすように、前記信号を前記第
   １の駆動装置に伝達する信号伝達装置とを設けた
   ことを特徴とする切断装置。 ２ 前記取付装置に、架わくと、往復台と、この
   往復台が前記架わくに対して竪方向に移動できる
   ようにする竪方向活動装置とを設け、前記架わく
   を前記トーチ支持部材に対して固定し、前記切断
   トーチを前記往復台に対して取付けた特許請求の
   範囲第１項記載の切断装置。 ３ 前記検出装置が、トリガされる電気スイツチ
   である特許請求の範囲第２項記載の切断装置。 ４ 前記架わくに、竪方向に互いに間隔を置いた
   ２個のブラケツトを支える竪方向板を設け、前記
   両ブラケツトを、前記竪方向板の一方の側に延ば
   し、前記各ブラケツトにより水平方向に互いに間
   隔を置いた２本の竪柱の端部を支え、前記往復台
   に、前記各竪柱を囲み、これ等の竪柱に沿つて活
   動できる軸線方向のころがり軸受を設け、前記往
   復台に、竪方向に調節自在なスイツチ駆動部材を
   支える部分を設け、前記竪方向板が、前記検出装
   置を構成する電気スイツチを、前記スイツチ駆動
   部材の下側において支え、前記電気スイツチを前
   記スイツチ駆動部材により駆動できるようにした
   特許請求の範囲第２項記載の切断装置。 ５ 前記切断トーチの最下部位置からの上昇運動
   が、前記所定の程度を与えられた量だけ越えると
   きに、駆動されるのに適する安全スイツチを設け
   た特許請求の範囲第１項、第２項及び第４項のい
   ずれか１つに記載の切断装置。 ６ 前記取付装置に、架わくと、この架わくに対
   し竪方向面内でピボツト点のまわりに枢動するよ
   うに取付けられたトーチ保持部片とを設け、この
   トーチ保持部片が細長い前記切断トーチを、この
   切断トーチの中心が前記ピボツト点から水平方向
   に間隔を置いてほぼ竪方向の向きに支えるのに適
   するようにすることにより、前記切断トーチに加
   わる上向きの力によつて、この切断トーチを、前
   記切断トーチ保持部片が前記ピボツト点のまわり
   に枢動する際に、上昇させるようにし、前記架わ
   くを前記トーチ保持部片に対し固定した特許請求
   の範囲第１項記載の切断装置。 ７ 前記検出装置が、前記架わくと、前記トーチ
   保持部片の一部との間の相対運動によりトリガさ
   れる電気スイツチである特許請求の範囲第６項記
   載の切断装置。 ８ 前記トーチ保持部片をＬ字形とし、前記ピボ
   ツト点をＬ字形のひじ部に隣接させ、前記トーチ
   保持部片に、前記切断トーチが固定される水平腕
   と、前記検出装置が固定される竪方向腕とを設け
   た特許請求の範囲第６項記載の切断装置。 ９ 前記切断トーチの最下部位置からの上昇運動
   が、所定の程度を与えられた量だけ越えるとき
   に、駆動されるのに適する安全スイツチを設けた
   特許請求の範囲第６項、第７項及び第８項のいず
   れか１つに記載の切断装置。 １０ 前記切断トーチが、高速のイオン化ガスを
   放出できるオリフイスを形成した下部作業端部を
   持つプラズマアーク切断トーチであり、前記オリ
   フイスの高さ位置の下方に突出する丈夫な保護部
   分を設けることにより前記オリフイスを、切断し
   ようとする金属板との接触から保護するようにし
   た特許請求の範囲第１項、第２項及び第６項のい
   ずれか１つに記載の切断装置。 １１ 前記切断トーチが、高速のイオン化ガスを
   放出できるオリフイスを形成した絶縁環状部片を
   備えた下部作業端部を持つ細長いプラズマアーク
   切断トーチであり、前記環状部片のまわりに間隔
   を置いて、この環状部片より下方の高さ位置に突
   出する複数の下向き突起を設けることにより、前
   記切断トーチが、切断しようとする金属板に接触
   するときはつねに、前記環状部片が前記金属板と
   接触するのを防ぐようにする特許請求の範囲第１
   項、第２項及び第６項のいずれか１つに記載の切
   断装置。