JPH05177345A - 切断方法及び切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切断装置の切断領域に配置された複数の被切
断材がレールの敷設方向に離隔して配置されていても、
これ等の被切断材を同一の図形データによって切断し得
る切断方法と、この方法を実施する切断装置を提供す
る。 【構成】 レールに沿って走行可能なフレームにレール
と直交する方向に横行可能な複数の横行サドルを設け
る。横行サドルに切断トーチと被切断材の端面を検出す
る検出センサーを取り付ける。フレームをレールに沿っ
て走行させ、検出センサーによって被切断材の端面を順
に検出することで被切断材相互の離隔距離を検知する。
前記検知データに応じて切断トーチを変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は切断装置の切断領域に複
数の被切断材を並列して配置し、これ等の被切断材を夫
々の被切断材に対応する切断トーチによって同時に切断
する切断方法と切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガス切断トーチ或いはプラズ
マ切断トーチを搭載した数値制御方式の切断装置（ＮＣ
切断装置）を用いることで、鋼板やステンレス鋼板等の
被切断材から船殻部材や橋梁部材或いは機械の構成部材
を切断することが行われている。このようなＮＣ切断装
置を用いて被切断材を切断する場合、切断領域に１枚の
被切断材を配置すると共に１本の切断トーチを用いるこ
とが多い。

【０００３】一方、船殻部材や橋梁部材では幅寸法に対
し長さ寸法が長い部材があり、このような部材を複数枚
続けて切断することがある。この場合、１枚の被切断材
毎に切断するのでは切断装置の稼働率が低下することか
ら、複数枚の被切断材を切断領域に並列させると共に個
々の被切断材に対し夫々１本の切断トーチを対向させて
同時に複数の同一部材を切断することがある。この場
合、少なくとも複数の被切断材に於けるレールの敷設方
向と直交する方向の端面（幅方向の端面）が他の被切断
材の同方向の端面と略一致して配置されることが必要で
ある。通常、１枚の被切断材から図形を切断する場合、
被切断材の端縁に沿って一定幅のトリミング代を設け、
この内部に図形を配置するようにしている。従って、複
数の被切断材の幅方向の端面が他の被切断材の同方向の
端面に対しトリミング代以上離隔して配置された場合、
夫々の被切断材に対応する複数の切断トーチを同一の図
形データで駆動したときに、何れかの切断トーチが被切
断材の表面から外れ、所望の図形を切断し得ないことが
ある。このため、被切断材を天井走行クレーン等によっ
て搬送して切断装置の切断領域に配置すると共に大凡並
列させた後、これ等の被切断材の幅方向の端面を略一致
させる作業を作業員が梃棒等を用いて行っている。また
切断領域にコンベアが配置されている場合、このコンベ
ア上に被切断材を載置して搬送しつつオペレーターの感
覚で複数の被切断材の幅方向の端面を略一致させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、切断領域
に配置された複数の被切断材の幅方向の端面を一致させ
る作業を手作業によって行うのでは、作業員に重労働を
強いることとなり、且つ作業能率が悪い。更に、切断の
ための段取り時間が多くなって切断装置の稼働率が低下
する等の問題がある。またコンベアによって複数の被切
断材を搬送すると共にこの被切断材の幅方向の端面を既
に配置されている他の被切断材の同方向の端面と一致さ
せることは困難であり、仮に一致させ得たとしても、オ
ペレーターの個性が反映することが多く効率的ではない
等の問題がある。

【０００５】本発明の目的は、切断領域に配置された複
数の被切断材の幅方向の端面が一致していない場合であ
っても、この状態でのズレを検出して補正することで切
断に対する段取り時間を低減させ、これにより稼働率を
向上させることが出来る切断方法と切断装置を提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る切断方法は、複数の切断トーチを搭載し
た切断装置により該切断装置の切断領域に配置された複
数の被切断材を同時に切断する切断方法であって、切断
装置をレールに沿って移動させて切断領域に配置された
複数の被切断材の幅方向の端面を検出してこれ等の被切
断材の切断装置の移動方向に対する離隔距離を検知し、
検知した被切断材の離隔距離に対応して切断トーチを切
断装置の移動方向と同一方向に変位させた後、被切断材
に対する切断を開始することを特徴とするものである。

【０００７】また切断装置は、レールに沿って走行可能
に構成されたフレームと、前記フレームに搭載された複
数の切断トーチと、個々の切断トーチをレールの敷設方
向と平行な方向に変位させる変位手段と、前記切断トー
チをレールの敷設方向と直交する方向に移動させる移動
手段と、前記フレームに搭載され被切断材の幅方向の端
面を検出する複数の端面検出手段と、個々の端面検出手
段から発生する信号に応じて被切断材の位置を演算する
と共に演算結果に応じて変位手段を駆動する制御手段と
を有して構成されるものである。

【０００８】

【作用】上記切断方法によれば、切断装置の切断領域に
配置された複数の被切断材の幅方向の端面が一致してい
ない場合であっても、これ等の被切断材を配置状態に維
持して切断を行うことが出来る。即ち、切断装置をレー
ルに沿って移動させ、この過程で切断領域に配置された
複数の被切断材の幅方向の端面を個々に検出すること
で、レールの敷設方向に対する被切断材相互の離隔距離
（位置ズレ）を検知することが出来る。そして検知した
離隔距離に応じて切断トーチをレールと同一方向に変位
させることで、これ等の切断トーチを被切断材の幅方向
の端面と実質的に同一位置に配置することが出来る。従
って、被切断材に対応する複数の切断トーチを同一の図
形データにより駆動することで、夫々の被切断材から同
一の図形を切断することが出来る。

【０００９】上記切断装置によれば、上記切断方法を合
理的に実施して被切断材に対する切断を行うことが出来
る。

【００１０】

【実施例】以下上記切断方法と切断装置について図を用
いて説明する。図１は切断方法の原理を説明する図、図
２は切断装置の斜視図、図３は切断トーチを取り付けた
横行サドルの側面図である。本発明の切断方法は、図１
に示すように切断装置10の切断領域１に複数の被切断材
２，３がレール11の敷設方向に対し距離ｄのズレを持っ
た配置されている場合、被切断材２又は３を移動させて
これ等の被切断材２，３の幅方向の端面を一致させるこ
となく、即ち、相互の被切断材２，３が距離ｄのズレを
持った状態のままで、これ等の被切断材２，３を同時に
切断することを可能としたものである。また切断装置は
前記方法を合理的に実施し得るように構成したものであ
る。

【００１１】先ず切断装置の構成について説明し、合わ
せて切断方法について説明する。図２，図３に於いて、
切断装置10はｘ方向に沿って敷設されたレール11に載置
され、該レール11上を走行可能に構成されている。切断
装置10のフレームは走行サドル12ａ，レール11の敷設方
向と直交する方向（ｙ方向）に配設されたクロスガーダ
ー12ｂからなる門型に構成されており、走行サドル12ａ
に走行用のモーター13が取り付けられている。またクロ
スガーダー12ｂには一対の横行レール12ｃが固着されて
いる。モーター13は図示しない制御装置からの信号によ
って駆動され、切断装置10をｘ方向に移動させる。この
モーター13は回転角度を検出し得るパルスモーター等の
モーターを用いている。

【００１２】切断装置10には予め設定された同時に切断
すべき被切断材の数に等しい数の切断トーチ14が搭載さ
れている。本実施例では、図１に示すように同時に２枚
の被切断材２，３に対する切断が可能なように２本の切
断トーチ14（14ａ，14ｂ）が設けられている。切断トー
チ14としては、ガス切断トーチ或いはプラズマ切断トー
チ等の切断トーチが被切断材の材質や板厚、或いは要求
される切断速度等の条件に応じて選択的に使用される。
切断トーチ14は夫々横行サドル15（15ａ，15ｂ）に取り
付けられている。

【００１３】横行サドル15はクロスガーダー12ｂに固着
された横行レール12ｃに載置されており、横行用のモー
ター16を駆動することで横行レール12ｃに沿ってｙ方向
に横行可能に構成されている。横行サドル15には切断ト
ーチ14を昇降させる昇降装置17が設けられている。この
昇降装置17は昇降用のモーター17ａと、モーター17ａの
駆動によって回転するネジ部材17ｂと、ネジ部材17ｂの
先端に取り付けられた昇降ブロック17ｃとによって構成
されている。

【００１４】昇降装置17の昇降ブロック17ｃに切断トー
チ14を下方に取り付けると共に該切断トーチ14を旋回さ
せる旋回ブロック18が変位装置19を介して取り付けられ
ている。旋回ブロック18は切断トーチ14が複数のトーチ
からなる開先切断用に構成されたものであるとき、該ト
ーチの進行方向を常に切断すべき曲線の接線方向に向か
わせるように旋回させるものである。

【００１５】変位装置19は旋回ブロック18を昇降ブロッ
ク17ｃに対し前後方向（ｘ方向）に変位させるものであ
り、パルスモーター等のモーター19ａと、ガイドレール
19ｂと、昇降ブロック17ｃ及び旋回ブロック18の内部に
設けられたネジ部材とによって構成されている。従っ
て、モーター19ａを駆動することでネジ部材を回転させ
ると、この回転に伴って旋回ブロック18をｘ方向に移動
させることが可能である。即ち、切断トーチ14を切断装
置10のフレームに対しｘ方向に移動させることが可能と
なる。本実施例に於いて、旋回ブロック18がｘ方向に移
動し得る距離は約 100mmに設定されている。

【００１６】夫々の旋回ブロック18には被切断材の端面
を検出する検出センサー20（20ａ，20ｂ）が取り付けら
れている。この検出センサー20は切断トーチ14に対しｘ
方向に一定距離離隔した位置に固定されている。検出セ
ンサー20としては、光電センサー等の非接触型センサー
或いはマイクロスイッチ等の接触型センサーを用いるこ
とが可能である。本実施例では、圧縮空気を噴射して背
圧の変化により端面を検出するように構成した所謂エア
センサーを用いている。

【００１７】制御盤21には、切断装置10に取り付けたモ
ーター類の駆動，検出センサーとの信号の授受，切断ト
ーチ14の駆動等を行う制御装置が内蔵され、また図形情
報や被切断材の板厚等の情報を入力する入力装置21ａ、
切断装置10の作動状況を表示すると共に入力情報を表示
するディスプレイ21ｂが夫々設けられている。

【００１８】次に上記の如く構成された切断装置10によ
り図１に示すように配置された被切断材に対する切断方
法について説明する。図に於いて、切断装置10に搭載し
た切断トーチ14の可動範囲である切断領域１には２枚の
被切断材２，３が配置されている。これ等の被切断材
２，３は夫々平行に配置され、且つｘ方向に距離ｄ離隔
して配置されている。被切断材２，３を上記の如く配置
した状態で切断装置10に設けた横行サドル15ａ，15ｂを
夫々被切断材２，３と対向させ、且つ検出センサー20
ａ，20ｂが被切断材２，３の表面から外れる位置まで切
断装置10を移動させる。

【００１９】次に、検出センサー20ａ，20ｂを作動させ
つつ切断装置10を被切断材２，３と接近するようにｘ方
向に移動させる。検出センサー20ａが被切断材２の幅方
向の端面２ａに到達すると、該センサー20ａから被切断
材２の端面２ａを検出した旨の信号が発生して制御装置
に伝達される。このとき、検出センサー20ｂから被切断
材３の端面３ａを検出した旨の信号は発生していないた
め、切断装置10は引続き同方向への移動を継続する。検
出センサー20ａから被切断材２の端面２ａを検出した旨
の信号が発生すると、制御装置では前記信号を受信した
時点から切断装置10の走行用のモーター13の回転角度を
カウントして切断装置10の走行距離を演算する。

【００２０】切断装置10の移動に伴って、検出センサー
20ｂが被切断材３の端面３ａに到達すると、該センサー
20ｂから被切断材３の端面３ａを検出した旨の信号が発
生して制御装置に伝達される。制御装置では、検出セン
サー20ｂから被切断材３の端面３ａを検出した旨の信号
を受信すると同時に、検出センサー20ａの信号発生時点
から検出センサー20ｂの信号発生時点までのモーター13
の総回転角度、即ち、切断装置10の走行距離を演算す
る。従って、演算された切断装置10の走行距離は被切断
材２，３の離隔距離ｄと等しい値となる。即ち、上記操
作によって被切断材２，３の離隔距離ｄを検出すること
が可能である。

【００２１】次に、上記の如くして検出した被切断材
２，３の離隔距離ｄに応じて何れか一方の切断トーチ14
を変位させる。切断トーチ14を変位させるには、変位装
置19のモーター19ａを距離ｄに対応して回転させること
で行われる。即ち、検出センサー20ａの信号発生時点か
ら検出センサー20ｂの信号発生時点までのモーター13の
総回転角度を演算し、このときのデータをモーター19ａ
に対する駆動信号に変換して該モーター19ａに伝達する
と、モーター19ａが回転して旋回ブロック18及び該ブロ
ック18に取り付けた切断トーチ14ａ又は14ｂ，検出セン
サー20ａ又は20ｂをｘ方向に距離ｄだけ移動させること
が可能である。本実施例では横行サドル15ｂに設けた切
断トーチ14ｂ及び検出センサー20ｂを距離ｄ移動させて
いる。

【００２２】上記切断方法を採用することによって切断
領域１に配置された被切断材２，３がｘ方向に距離ｄ離
隔している場合、この配置状態を維持して切断すること
が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
切断方法によれば、切断装置の切断領域に配置された複
数の被切断材の幅方向の端面がレールの敷設方向に離隔
している場合であっても、被切断材の離隔距離に応じて
切断装置に搭載された切断トーチを変位させることで、
見掛け上複数の被切断材の幅方向の端面を一致させるこ
とが出来る。このため、個々の被切断材に対応する複数
の切断トーチを同一の図形データにより駆動すること
で、夫々の被切断材から同一の図形を切断することが出
来る。

【００２４】本発明に係る切断装置によれば、レールの
敷設方向に離隔して配置された複数の被切断材に対し合
理的に切断を実施することが出来る等の特徴を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】切断方法の原理を説明する図である。

【図２】切断装置の斜視図である。

【図３】切断トーチを取り付けた横行サドルの側面図で
ある。

【符号の説明】

１は切断領域、２，３は被切断材、10は切断装置、11は
レール、12ａは走行サドル、12ｂはクロスガーダー、13
は走行用のモーター、14，14ａ，14ｂは切断トーチ、1
5，15ａ，15ｂは横行サドル、16は横行用のモーター、1
7は昇降装置、17ｃは昇降ブロック、18は旋回ブロッ
ク、19は変位装置、19ａはモーター、19ｂはガイド、2
0，20ａ，20ｂは検出センサー、21は制御盤、21ａは入
力装置、21ｂはディスプレイである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 義博 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内 (72)発明者 大木 雄二 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の切断トーチを搭載した切断装置に
   より該切断装置の切断領域に配置された複数の被切断材
   を同時に切断する切断方法であって、切断装置をレール
   に沿って移動させて切断領域に配置された複数の被切断
   材の幅方向の端面を検出してこれ等の被切断材の切断装
   置の移動方向に対する離隔距離を検知し、検知した被切
   断材の離隔距離に対応して切断トーチを切断装置の移動
   方向と同一方向に変位させた後、被切断材に対する切断
   を開始することを特徴とした切断方法。
2. 【請求項２】 レールに沿って走行可能に構成されたフ
   レームと、前記フレームに搭載された複数の切断トーチ
   と、個々の切断トーチをレールの敷設方向と平行な方向
   に変位させる変位手段と、前記切断トーチをレールの敷
   設方向と直交する方向に移動させる移動手段と、前記フ
   レームに搭載され被切断材の幅方向の端面を検出する複
   数の端面検出手段と、個々の端面検出手段から発生する
   信号に応じて被切断材の位置を演算すると共に演算結果
   に応じて変位手段を駆動する制御手段とを有することを
   特徴とした切断装置。