JPH08132242A - プラズマ穴明け加工装置および冷却方法 - Google Patents
プラズマ穴明け加工装置および冷却方法Info
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- JPH08132242A JPH08132242A JP6190149A JP19014994A JPH08132242A JP H08132242 A JPH08132242 A JP H08132242A JP 6190149 A JP6190149 A JP 6190149A JP 19014994 A JP19014994 A JP 19014994A JP H08132242 A JPH08132242 A JP H08132242A
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- Japan
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- plasma
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- cooling means
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
-
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- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ穴加工時に生ずるドロスの付着、防
錆油の灼けを防止して、スクラップを簡単に除去する。 【構成】 ワークＷの規制駒９に冷却手段１３を設け、
ワークＷの開口部の一端からエアを吹き込んでワークＷ
の内側にエアの流れを生じさせるように構成したもの。 【効果】 ドロスの付着がなく、防錆油の灼けも生じな
いので穴加工後の余分な工数がなくなりよい加工品質が
得られる。
錆油の灼けを防止して、スクラップを簡単に除去する。 【構成】 ワークＷの規制駒９に冷却手段１３を設け、
ワークＷの開口部の一端からエアを吹き込んでワークＷ
の内側にエアの流れを生じさせるように構成したもの。 【効果】 ドロスの付着がなく、防錆油の灼けも生じな
いので穴加工後の余分な工数がなくなりよい加工品質が
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ加工装置のド
ロス付着、油灼け防止に関するものである。
ロス付着、油灼け防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】閉断面のワークを穴明け加工する際、裏
側へのドロス付着、ワークの温度上昇による防錆油の灼
けが発生し、穴明け加工後錆が発生したり塗装が直ちに
できず前処理が必要になったりして余分な工数がかかっ
ていた。特開昭５７−１５６８８５号公報には厚板を加
工する際に、加工箇所の裏面に光を当て加工箇所の温度
を均一にし、冷却用アシストガスを用いて、上面の周辺
を冷却高精度の穴を加工する技術が開示されている。
側へのドロス付着、ワークの温度上昇による防錆油の灼
けが発生し、穴明け加工後錆が発生したり塗装が直ちに
できず前処理が必要になったりして余分な工数がかかっ
ていた。特開昭５７−１５６８８５号公報には厚板を加
工する際に、加工箇所の裏面に光を当て加工箇所の温度
を均一にし、冷却用アシストガスを用いて、上面の周辺
を冷却高精度の穴を加工する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発明が解決しようとす
る課題は、パイプのような閉断面の壁に穴を加工する場
合に、加工時に発生するドロスや切りくずがワーク内側
の壁に付着するのを防ぎ、ワークから容易に排出するよ
うにし、ワークの温度上昇を防ぎ、防錆油の灼けとワー
クの変質が生じないように所定温度以下で加工するよう
にしたものである。
る課題は、パイプのような閉断面の壁に穴を加工する場
合に、加工時に発生するドロスや切りくずがワーク内側
の壁に付着するのを防ぎ、ワークから容易に排出するよ
うにし、ワークの温度上昇を防ぎ、防錆油の灼けとワー
クの変質が生じないように所定温度以下で加工するよう
にしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベース上に取
り付けたワーク受け駒と、ワークを長手方向から所定位
置に押し込む規制駒と、所定位置でワークを固定する規
制駒と、ワークを加工するプラズマトーチと、プラズマ
トーチを保持しているロボットと、ロボットを制御する
制御ユニットからなる穴明け加工装置において、ワーク
にエアを吹き掛ける冷却手段を規制駒に取り付けたこと
を特徴とするものである。
り付けたワーク受け駒と、ワークを長手方向から所定位
置に押し込む規制駒と、所定位置でワークを固定する規
制駒と、ワークを加工するプラズマトーチと、プラズマ
トーチを保持しているロボットと、ロボットを制御する
制御ユニットからなる穴明け加工装置において、ワーク
にエアを吹き掛ける冷却手段を規制駒に取り付けたこと
を特徴とするものである。
【０００５】
【作用】ワークの裏面に冷却手段からのエアが吹き掛け
られるので、ドロスや切りくずが付着せず、表面温度も
高温にはならずワークが変質することもない。
られるので、ドロスや切りくずが付着せず、表面温度も
高温にはならずワークが変質することもない。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明を角パイプの穴明け加工に適
用した場合の１実施例の平面図であって、図２はその側
面図である。ベース１上に取り付けた受け駒２と、受け
駒２と協動してワークＷを所定位置に規制する規制駒３
と、規制駒３を作動させるエアシリンダー４とがベース
上に４個所あり、それら受け駒２の間にワークＷのリフ
ター５が配設されて、ワークＷの挿入時と加工が終了し
た時にワークＷをリフトアップしている。リフター５は
図３に示すようにワークＷを受けて保持するローラ６
と、ローラ６の上下作動を生起するシリンダー７とリン
ク機構８とからなっている。さらに図４に示すように長
手方向の一端を規制する規制駒９はベース上に取り付け
られたブラケット１０にサイドメンバープッシャ１１
と、サイドメンバプッシャ１１を作動させるエアシリン
ダー１２と、ワークＷの一端開口部にエアを吹き掛ける
冷却手段１３とからなっている。これらの作動は穴明け
工程制御ユニット４０により行われる。
用した場合の１実施例の平面図であって、図２はその側
面図である。ベース１上に取り付けた受け駒２と、受け
駒２と協動してワークＷを所定位置に規制する規制駒３
と、規制駒３を作動させるエアシリンダー４とがベース
上に４個所あり、それら受け駒２の間にワークＷのリフ
ター５が配設されて、ワークＷの挿入時と加工が終了し
た時にワークＷをリフトアップしている。リフター５は
図３に示すようにワークＷを受けて保持するローラ６
と、ローラ６の上下作動を生起するシリンダー７とリン
ク機構８とからなっている。さらに図４に示すように長
手方向の一端を規制する規制駒９はベース上に取り付け
られたブラケット１０にサイドメンバープッシャ１１
と、サイドメンバプッシャ１１を作動させるエアシリン
ダー１２と、ワークＷの一端開口部にエアを吹き掛ける
冷却手段１３とからなっている。これらの作動は穴明け
工程制御ユニット４０により行われる。
【０００７】ベース１に近接してロボット２０を設置し
て、ロボット２０のアームの先端２０ａにプラズマトー
チ３０を保持させて、ロボット２０をロボット制御ユニ
ット５０で旋回、回転、移動という運動を制御してい
る。プラズマトーチ３０はプラズマ制御ユニット６０に
よりプラズマの照射と停止を制御されている。
て、ロボット２０のアームの先端２０ａにプラズマトー
チ３０を保持させて、ロボット２０をロボット制御ユニ
ット５０で旋回、回転、移動という運動を制御してい
る。プラズマトーチ３０はプラズマ制御ユニット６０に
よりプラズマの照射と停止を制御されている。
【０００８】ワークＷが図３に示すように前の加工行程
が終了して、穴明け行程に搬送されて来ると穴明け工程
制御ユニット４０からの信号により先ずリフター５のロ
ーラ６がシリンダー７、リンク８の作動で押し上げられ
て、ワークＷを受けて保持する。次にシリンダー７が引
くのでリンク８がリフター５のローラ６を下降させてワ
ークＷを受け駒２で受け、ローラ６はワークＷから離れ
て待機する。ワークＷが受け駒２に入ったことが確認さ
れると、規制駒９のシリンダー１２が作動して、ワーク
Ｗを長手方向の正規位置になるようにサイドメンバープ
ッシャ１１と、規制駒９で押しながら規制する。長手方
向の位置が決まると規制駒３のシリンダー４が作動して
正規位置にワークＷを固定保持する。
が終了して、穴明け行程に搬送されて来ると穴明け工程
制御ユニット４０からの信号により先ずリフター５のロ
ーラ６がシリンダー７、リンク８の作動で押し上げられ
て、ワークＷを受けて保持する。次にシリンダー７が引
くのでリンク８がリフター５のローラ６を下降させてワ
ークＷを受け駒２で受け、ローラ６はワークＷから離れ
て待機する。ワークＷが受け駒２に入ったことが確認さ
れると、規制駒９のシリンダー１２が作動して、ワーク
Ｗを長手方向の正規位置になるようにサイドメンバープ
ッシャ１１と、規制駒９で押しながら規制する。長手方
向の位置が決まると規制駒３のシリンダー４が作動して
正規位置にワークＷを固定保持する。
【０００９】ワークＷの固定保持がなされると、穴明け
工程制御ユニット４０からロボット２０を制御するロボ
ット制御ユニット５０に信号が入り、待機位置にあった
ロボット２０が旋回して、プラズマトーチ３０を所定の
穴明け位置にセットする。
工程制御ユニット４０からロボット２０を制御するロボ
ット制御ユニット５０に信号が入り、待機位置にあった
ロボット２０が旋回して、プラズマトーチ３０を所定の
穴明け位置にセットする。
【００１０】ロボット２０の旋回を検知した穴明け工程
制御ユニット４０が冷却手段１３の吹き出し口１４か
ら、エアをワークＷの一端開口部ＷａからワークＷの内
部に向けて吹き出させる。次いで必要に応じてサブエア
をワークＷの側壁の穴あるいは開口部から吹き出させ
る。
制御ユニット４０が冷却手段１３の吹き出し口１４か
ら、エアをワークＷの一端開口部ＷａからワークＷの内
部に向けて吹き出させる。次いで必要に応じてサブエア
をワークＷの側壁の穴あるいは開口部から吹き出させ
る。
【００１１】プラズマトーチ３０のセットが完了し、冷
却手段１３からエアが吹き出たことを確認すると信号が
プラズマ制御ユニット６０に入り、プラズマが照射され
る。プラズマトーチ３０はロボット２０のアーム先端２
０ａがロボット制御ユニット５０に記憶されている位置
と形状にそって図８に示すようにスクラップを二分して
小さくするように動作するが、プラズマの照射位置、照
射開始時間、強さはロボット制御ユニット５０との信号
の交換によりプラズマ制御ユニット６０が制御する。所
定の穴加工が開始する前に、エアがワークＷの内部を流
れており、プラズマ加工によって生ずるドロスはエアで
吹き飛ばされてワークＷの内部には付着しない。また穴
加工される周囲は吹き込まれてくるエアにより裏面から
冷やされて、穴の周囲および対向する壁の防錆油などの
灼けが生じない。穴加工時の穴近傍の温度変化をエアを
流す場合と、エアを流さない場合とで測定した結果が図
５に示されている。図５によれば従来の穴加工では加工
途中で温度が８００度以上にも上昇し、加工終了時には
３００度にも達する。しかしエアを流した場合には急激
な温度上昇もなく温度がおよそ３０度で推移して加工が
完了する。さらに、図６にはワークＷのまわりの外気が
ワークＷの中に導入される様子を示す。図６（ａ）のよ
うに冷却手段１３の吹き出し口１４からエアを流したと
きに、まわりからの外気がワークＷの中に所定量導入さ
れるためには、図６（ｂ）のように吹き出し口１４まわ
りのスペース（外気導入開口部）８０を確保する必要が
ある。実験によれば図６（ｃ）に模式的に示すように外
気導入開口部８０の総面積ＳＴがワークＷの断面積ＳＷ
の０．４〜１．２倍の範囲にあるとき、ドロスの付着が
なくワークＷの温度上昇が抑制されて良好な加工ができ
ることが判った。
却手段１３からエアが吹き出たことを確認すると信号が
プラズマ制御ユニット６０に入り、プラズマが照射され
る。プラズマトーチ３０はロボット２０のアーム先端２
０ａがロボット制御ユニット５０に記憶されている位置
と形状にそって図８に示すようにスクラップを二分して
小さくするように動作するが、プラズマの照射位置、照
射開始時間、強さはロボット制御ユニット５０との信号
の交換によりプラズマ制御ユニット６０が制御する。所
定の穴加工が開始する前に、エアがワークＷの内部を流
れており、プラズマ加工によって生ずるドロスはエアで
吹き飛ばされてワークＷの内部には付着しない。また穴
加工される周囲は吹き込まれてくるエアにより裏面から
冷やされて、穴の周囲および対向する壁の防錆油などの
灼けが生じない。穴加工時の穴近傍の温度変化をエアを
流す場合と、エアを流さない場合とで測定した結果が図
５に示されている。図５によれば従来の穴加工では加工
途中で温度が８００度以上にも上昇し、加工終了時には
３００度にも達する。しかしエアを流した場合には急激
な温度上昇もなく温度がおよそ３０度で推移して加工が
完了する。さらに、図６にはワークＷのまわりの外気が
ワークＷの中に導入される様子を示す。図６（ａ）のよ
うに冷却手段１３の吹き出し口１４からエアを流したと
きに、まわりからの外気がワークＷの中に所定量導入さ
れるためには、図６（ｂ）のように吹き出し口１４まわ
りのスペース（外気導入開口部）８０を確保する必要が
ある。実験によれば図６（ｃ）に模式的に示すように外
気導入開口部８０の総面積ＳＴがワークＷの断面積ＳＷ
の０．４〜１．２倍の範囲にあるとき、ドロスの付着が
なくワークＷの温度上昇が抑制されて良好な加工ができ
ることが判った。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１は、ワークＷが肉厚２．３ｍｍ、４５
×７５の角パイプで、エアの吹き出し口１４のノズル径
に対し、それぞれ外気導入開口部８０を変化させたとき
の実験結果で、エアの吹き出し口１４からの加工穴位置
が約２００ｍｍと約２０００ｍｍにある穴の加工状態を
示している。××は極めて酷い、×は酷い、△はやや良
い、○は良い、◎は非常に良いという評価である。穴加
工が終了すると規制駒３をシリンダー４を作動させるこ
とによって解放し、冷却手段１３からのエアを止め、規
制駒９もシリンダー１３を引いて、サイドメンバープッ
シャ１１を後退させて、冷却手段１３の吹き出し口１４
をワークＷの一端から引き出す。
×７５の角パイプで、エアの吹き出し口１４のノズル径
に対し、それぞれ外気導入開口部８０を変化させたとき
の実験結果で、エアの吹き出し口１４からの加工穴位置
が約２００ｍｍと約２０００ｍｍにある穴の加工状態を
示している。××は極めて酷い、×は酷い、△はやや良
い、○は良い、◎は非常に良いという評価である。穴加
工が終了すると規制駒３をシリンダー４を作動させるこ
とによって解放し、冷却手段１３からのエアを止め、規
制駒９もシリンダー１３を引いて、サイドメンバープッ
シャ１１を後退させて、冷却手段１３の吹き出し口１４
をワークＷの一端から引き出す。
【００１４】ロボット２０も旋回して元の待機位置に戻
り待機する。ロボット２０が待機位置に戻るとリフター
５のローラ６が、シリンダー７、リンク８の作動により
上昇してワークＷを押し上げる。以上説明したようにこ
の動作を繰り返してプラズマ穴加工を行う。
り待機する。ロボット２０が待機位置に戻るとリフター
５のローラ６が、シリンダー７、リンク８の作動により
上昇してワークＷを押し上げる。以上説明したようにこ
の動作を繰り返してプラズマ穴加工を行う。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の冷却手段付
きのプラズマ穴明け加工装置は、穴加工時に生ずるドロ
スの付着がなく、ワークＷの温度上昇も抑えられるので
防錆油の灼けがなく、精度良く加工できる。
きのプラズマ穴明け加工装置は、穴加工時に生ずるドロ
スの付着がなく、ワークＷの温度上昇も抑えられるので
防錆油の灼けがなく、精度良く加工できる。
【図１】本発明の側面図である。
【図２】本発明の平面図である。
【図３】本発明のリフター及び規制駒の側面図である。
【図４】本発明の冷却手段の説明図である。
【図５】本発明の加工時の穴近傍の温度変化を示す説明
図である。
図である。
【図６】本発明のエアの吹き出し口とまわりの外気導入
開口部の説明図である
開口部の説明図である
【図７】従来のプラズマ穴加工によるドロスの付着、防
錆油の灼けを示す説明図と、本発明の加工後の状態を示
す説明図である。
錆油の灼けを示す説明図と、本発明の加工後の状態を示
す説明図である。
【図８】プラズマトーチの軌跡を示す説明図である。
１ ベース ５ リフター ９ 規制駒 １３ 冷却手段 １４ エアの吹きだし口 ２０ ロボット ３０ プラズマトーチ ４０ 穴明け工程制御ユニット ５０ ロボット制御ユニット ６０ プラズマ制御ユニット ８０ 外気導入開口部
Claims (5)
- 【請求項１】 ベース上に取り付けたワーク受け駒と、
ワークを所定位置に押し込む押し駒と、所定位置でワー
クを固定する規制駒と、ワークを加工するプラズマトー
チと、プラズマトーチを保持しているロボットと、ロボ
ットを制御する制御ユニットからなる穴明け加工装置に
おいて、ワークにエアを吹き掛ける冷却手段を規制駒に
取り付けたことを特徴とする穴明け加工装置。 - 【請求項２】 ワークのエアを吹き掛ける端部を規制駒
で所定の隙間を設けて保持する請求項１記載の穴明け装
置。 - 【請求項３】 ワークのエアを吹き掛ける端部を規制駒
で所定の隙間を設けて保持し、前記隙間を可変に調整可
能にした請求項２記載の穴明け装置。 - 【請求項４】 前記隙間をワーク断面積の０．４から
１．２倍の開口を有するようにした請求項２および請求
項３記載の穴明け装置。 - 【請求項５】 ワークを所定位置に規制駒で固定し、ワ
ークにエアを吹き掛ける冷却手段のうちワークの長手方
向にエアを吹き掛け、所定時間後にサブエアを吹き掛け
る穴明け装置の冷却方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190149A JPH08132242A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマ穴明け加工装置および冷却方法 |
| DE19525989A DE19525989C2 (de) | 1994-07-21 | 1995-07-17 | Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden eines Durchbruchs |
| US08/504,963 US5703340A (en) | 1994-07-21 | 1995-07-20 | Method and apparatus for forming a hole for using cooling air in hole forming process |
| GB9515093A GB2291371B (en) | 1994-07-21 | 1995-07-21 | Hole forming method and apparatus |
| CN95115032A CN1071167C (zh) | 1994-07-21 | 1995-07-21 | 在细长中空工件上加工孔的设备 |
| TW084107576A TW283106B (ja) | 1994-07-21 | 1995-07-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190149A JPH08132242A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマ穴明け加工装置および冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132242A true JPH08132242A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=16253236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6190149A Pending JPH08132242A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマ穴明け加工装置および冷却方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5703340A (ja) |
| JP (1) | JPH08132242A (ja) |
| CN (1) | CN1071167C (ja) |
| DE (1) | DE19525989C2 (ja) |
| GB (1) | GB2291371B (ja) |
| TW (1) | TW283106B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19858618A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-07-06 | Joachim Schilling Anlagen Und | Methode und mobile Vorrichtung für das thermische Trennen elektrisch nicht leitender Materialien, insbesondere von Beton ohne und mit Stahlbewehrung durch Anwendung eines Gleichstrom-Plasmaerzeugers mit nicht übertragenem Lichtbogen |
| DE19943043C2 (de) * | 1999-09-09 | 2001-09-13 | Trumpf Gmbh & Co | Maschine und Verfahren zum thermischen Schneiden, insbesondere zum Laserschneiden, von Werkstücken |
| GB0014725D0 (en) * | 2000-06-16 | 2000-08-09 | Contour Cutting Technologies L | Cutting Machine |
| US6563080B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-05-13 | Scimed Life Systems, Inc. | Laser cutting of stents and other medical devices |
| US6777647B1 (en) | 2003-04-16 | 2004-08-17 | Scimed Life Systems, Inc. | Combination laser cutter and cleaner |
| US7476034B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-01-13 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Dynamic bushing for medical device tubing |
| GB0426780D0 (en) * | 2004-12-07 | 2005-01-12 | 3M Innovative Properties Co | Pressurized inhalation devices |
| GB0427281D0 (en) * | 2004-12-14 | 2005-01-12 | 3M Innovative Properties Co | Methods of providing medicinal metal components having through holes |
| GB0428169D0 (en) * | 2004-12-23 | 2005-01-26 | 3M Innovative Properties Co | Pressurized inhalation devices |
| US7863542B2 (en) * | 2005-12-22 | 2011-01-04 | Sony Corporation | Laser processing apparatus and laser processing method as well as debris extraction mechanism and debris extraction method |
| CN102398098A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-04-04 | 常熟市无缝钢管有限公司 | 全自动电弧冷定心装置 |
| CN106270855A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-01-04 | 广东工业大学 | 一种微孔加工装置及加工方法 |
| DE102017119550B4 (de) | 2017-08-25 | 2019-12-12 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Lochanlage für Kraftfahrzeugbauteile sowie Verfahren zum Betreiben der Lochanlage |
| CN111085744B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-20 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种舵体铆接锥孔的加工方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD77392A (ja) * | ||||
| US4063059A (en) * | 1976-10-22 | 1977-12-13 | W. A. Whitney Corporation | Punch press with cutting torch |
| US4151393A (en) * | 1978-02-13 | 1979-04-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser pile cutter |
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