JPH11123576A - ブランク材の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断時に発生した切屑やドロスがブランク材
やロールに付かない技術を提供する。 【解決手段】 ペアロール５…間に且つレーザ出力口６
０〜６３と対向する位置に切屑やドロス５０…を受け入
れる案内溝５１…を配置し、これら案内溝５１…の下部
を回収ボックス５３に接続し、この回収ボックス５３に
ブロア５６を接続し、切屑やドロス５０…を自重と共に
吸引力で回収ボックス５３へ落下させる。 【効果】 案内溝に入り込んだ切屑やドロスを下方に吸
引して回収ボックスへ落下させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブランク材の切断装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のサイドパネルをブランク材から切
断する方法として、例えば特開平７−６０４６７号公報
「ワークの切断方法」が提案されている。この技術は、
同公報の図５に示されるとおり、搬送手段で板状素材
（ブランク材）Ｗを下流側に搬送させながら、切断機Ａ
〜Ｄを板状素材Ｗの搬送方向に対して直交するように移
動して、切断機Ａ〜Ｄのレーザノズルからレーザ光を出
力して板状素材Ｗからサイドパネルを切り出すというも
のである。

【０００３】この技術によれば、切断機Ａでサイドパネ
ルの上側外枠を切断し、切断機Ｂでサイドパネルの下側
外枠を切断し、切断機Ｃで窓枠の一部を切断し、切断機
Ｄで残りの窓枠を切断し、これら切断機Ａ〜Ｄの切断箇
所を合せるとサイドパネルの形状になる。各々の切断機
Ａ〜Ｄでサイドパネルの切断箇所を分担させることによ
り、板状素材Ｗを一定方向に搬送しながらサイドパネル
を切り出すことができる。

【０００４】ところで、切断機Ａ〜Ｄでブランク材を切
断するときに切屑やドロス（ｄｒｏｓｓ：溶融金属か
す）が発生してブランク材やロールに付着する虞れがあ
る。ドロスがブランク材に付くと製品の品質が低下する
虞れがある。また、ドロスがロールに付着するとロール
の表面が凹凸状になり、このロールで搬送したブランク
材に凹凸が発生して品質が低下する心配がある。この対
策として、ブランク材の裏面側にローラブラシ８…を配
置して、このローラブラシ８…でブランク材やロールに
付いたドロスを取り除くようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ブランク材や
ローラに付いたドロスは固化するとブランク材や下ロー
ラに強固に付着してしまい、ローラブラシ８…で取り除
くことは難しい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】切断実験を進めるなか
で、切断箇所に切屑やドロスを受け入れる案内溝を配置
して、この案内溝に切屑やドロスを受け入れてしまえ
ば、ブランク材に切屑やドロスが付着しないことが判明
した。ここで、案内溝が詰まると切屑やドロスを継続的
に受け入れることができなくなるので、切屑やドロスを
案内溝から確実に落下させる必要がある。この対策とし
て、案内溝の下側から切屑やドロスを吸引すれば切屑や
ドロスが確実に落下することが判明し、これらの観点か
ら切屑やドロスの回収手段の開発を検討し、バキューム
（真空引き）を利用することで、課題が解決できるとの
見通しを得た。

【０００７】具体的には請求項１は、ロール上を走行す
るブランク材を、ラインクロス方向に移動する切断機で
切断するブランク材の切断装置において、ロール間に且
つ切断機と対向する位置に切屑やドロスを受け入れる案
内溝を配置し、これら案内溝の下部を回収ボックスに接
続し、この回収ボックスに真空引き手段を接続し、切屑
やドロスを自重と共に吸引力で回収ボックスへ落下させ
ることを特徴とする。

【０００８】自重のみならず真空吸引力で切屑やドロス
を回収ボックスへ落下させる。この結果、切屑やドロス
がブランク材に付着する心配はない。また、切屑やドロ
スを確実に落下させることにより切屑やドロスで案内溝
が詰まることを防止できる。

【０００９】請求項２は、回収ボックスの出側に天井か
ら下げた上部プレートと底から立上げた下部プレートと
を交互に並べてなるラビリンス通路を形成し、このラビ
リンス通路を介して回収ボックスを真空引き手段に接続
したことを特徴とする。空気を上下にジグザズに流すこ
とで、流路長さを稼いで抵抗をつけるとともに、空気中
に含む切屑やドロスを落下させる。切屑やドロスが真空
引き手段に到達することが無いので真空引き手段の寿命
を延ばすことができる。

【００１０】請求項３は、案内溝の受入口がブランク材
の移動方向下流側を拡げたことを特徴とする。案内溝の
受入口をブランク材の移動方向下流側に拡げたので、切
屑やドロスが慣性力で下流側に流れても、下流側に流れ
た切屑やドロスを案内溝に付着する前に真空引きするこ
とができる。切屑やドロスを案内溝から回収ボックスへ
確実に落下させることができる。この結果、切屑やドロ
スがブランク材に付着する心配はない。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るブランク材の切断装置
（第１実施例）の概略全体図である。ブランク材の切断
装置１は、床に設備したフレーム２と、このフレーム２
に上・下ロール３，４を一組としたペアロール５…（…
は複数個を示す。以下同様。）を定ピッチで取付けた搬
送手段８と、隣合う上ロール３，３間に適宜配置して、
搬送手段８で搬送中のブランク材９（図２に示す）を切
断する第１〜第４の切断機１０，１１，１２，１３と、
各切断機１０〜１３をラインクロス方向に移動する第１
〜第４の切断機移動手段１５，１６，１７，１８と、下
ロール４…間に且つ第１〜第４の切断機１０〜１３の下
方に対向して配置し、切屑やドロス５０（図８に示す）
を回収する回収手段２０（図２に示す）と、ブランク材
９の位置を検出する検出手段２２と、検出手段２２から
伝わるブランク材９の位置情報に応じて第１〜第４の切
断機移動手段１５〜１８を制御する制御手段２４とから
なる。搬送手段８及び回収手段２０については図２で詳
しく説明し、切断機１０〜１３及び切断機移動手段１５
〜１８については図４で詳しく説明する。

【００１２】検出手段２２は、搬送手段８にブランク材
９が搬入したことを検出する第１センサ３０，３０と、
ブランク材９が切断開始位置に到達したことを検出する
第２センサ３１，３１と、搬送手段８からブランク材９
が搬出したことを検出する第３センサ３２，３２とから
なる。

【００１３】制御手段２４は、第２センサ３１，３１か
らの信号に基づいて第１の切断機１０のレーザ発振器３
５（図４も参照）及び第１の切断機移動手段１５の駆動
用サーボモータ３６を制御し、続いて切断機１１〜１３
のレーザ発振器３５…及び切断機移動手段１６〜１８の
駆動用サーボモータ３６…を所定時間をおいて順次制御
し、第３センサ３２，３２からの信号に基づいて切断機
１０〜１３を待機位置に戻し且つレーザ発振器３５…及
び駆動用サーボモータ３６…を停止するものである。３
７は制御部２４に操作信号を送るための操作ボックスで
ある。

【００１４】図２は本発明に係るブランク材の切断装置
（第１実施例）の側面図であり、「上流側」及び「下流
側」は図示の通りである。搬送手段８は、上・下ロール
３，４を一組としたペアロール５と、下ロール４の撓み
を防止するためのバックアップロール４０…と、隣合う
下ロール４…間に配置し且つロール４…に面一に配置し
た受け部材４１…と、下ロール４…を回転する動力伝達
機構（図１に駆動モータ４２のみ示す）とからなり、上
・下ロール３，４間にブランク材９を挟んで上流側から
下流側又はその逆方向に搬送するものである。４５…は
上流側の搬送ロール、４６は下流側の搬送コンベア、４
７…はバックアップロール４０…を支持する支持部材で
ある。この支持部材４７…は図示しないフレームに取付
けた部材である。

【００１５】回収手段２０は、下ロール４…間に且つ切
断機１０〜１３と対向する位置に配置して切屑やドロス
５０…（図８に示す）を受け入れる案内溝５１…と、案
内溝５１…の下部を接続する回収ボックス５３と、この
回収ボックス５３の出側５３ａに形成したラビリンス通
路５４と、このラビリンス通路５４の出側５４ａに接続
した排気通路５５と、この排気通路５５に接続した真空
引き手段としてのブロア５６と、このブロア５６を駆動
する駆動モータ５７と、この駆動モータ５７を取付けた
架台５８とからなる。なお、案内溝５１については図３
でさらに詳しく説明する。

【００１６】ラビリンス通路５４は、回収ボックス５３
の出側５３ａに天井５４ｂから下げた上部プレート５４
ｃ…と底５４ｄ…から立上げた下部プレート５４ｅ…と
を交互に並べて形成した通路であって、空気を上下にジ
グザズに流すことで流路長さを稼いで抵抗をつける通路
である。

【００１７】図３は図２の３部拡大図であり、前後の上
ロール３，３間に第１の切断機１０の第１レーザ出力口
６０を配置し、第１レーザ出力口６０の上流側と下流側
の下ロール４，４間に案内溝５１を配置し、案内溝５１
の上端に備えた撓み阻止部材５２を下ロール４…と面一
に配置し、下ロール４…にバックアップロール４０…を
配置した状態を示す。

【００１８】回収手段２０の案内溝５１は、下ロール４
…間に配置して、切断時の切屑やドロス５０…（図８に
示す）を撓み阻止部材５２の受入口５２ａから案内溝５
１に受け入れることにより、切屑やドロス５０（図８に
示す）が下ロール４，４やブランク材９に付着すること
を防ぐものである。尚、撓み阻止部材５２は、ブランク
材９の下方向の撓みを阻止する部材である。

【００１９】図４は本発明に係るブランク材の切断装置
（第１実施例）の正面図である。第１の切断機１０は、
レーザ光７０を発振するレーザ発振器３５…と、レーザ
光７０の通路となる伸縮自在なレーザ光通路７１…と、
レーザ光通路７１…の先端に設けてレーザ光７０を収束
すると共に第１レーザ出力口６０まで導く光学系７２と
からなるレーザ切断機である。図１に示す第２〜第４の
切断機１１〜１３は第１の切断機１０と同一構成なので
説明を省略する。

【００２０】第１の切断機移動手段１５は、フレーム２
に取付けた駆動用のサーボモータ３６と、このサーボモ
ータ３６の駆動シャフト３６ａに連結し且つフレーム２
に回転可能に取付けたボールねじ７６と、このボールね
じ７６のナット７７に取付けて案内レール７８（図２も
参照）に移動可能に取付けた移動体７９と、レーザ用通
路７１に取付けたローラ８０（図２も参照）…と、これ
らローラ８０…を案内するローラ用案内レール８１とか
らなる。図１に示す第２〜第４の切断機移動手段１６〜
１８は第１の切断機移動１５と同一構成なので説明を省
略する。

【００２１】次に、ブランク材の切断装置１でブランク
材９からサイドパネルを加工する内容について説明す
る。なお、図５〜図７において、切断中のレーザ出力口
を●で示し、待機中のレーザ出力口を○で示す。図５
（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブランク材の切断装置
（第１実施例）の第１作用説明図である。（ａ）におい
て、ブランク材９からサイドパネル９２（切断線９２ａ
〜９２ｈで示す形状）を加工するために、ブランク材９
を矢印Ｃの如く搬送する。ブランク材９の先端９ａが第
１レーザ出力口６０に到達して、第１レーザ出力口６０
は矢印の如く移動して切断線９２ａに沿って切断す
る。

【００２２】（ｂ）において、第１レーザ出力口６０は
ブランク材９の上端９ｂまで到達して切断を停止する。
一方、第２レーザ出力口６１は矢印の如く移動して、
ブランク材９を切断線９２ｄに沿って切断する。（ｃ）
において、第３レーザ出力口６２にブランク材９のＰ１
が到達すると、第３レーザ出力口６２は矢印の如く移
動してブランク材９を切断線９２ｅ（（ａ）参照）に沿
って切断する。

【００２３】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブラン
ク材の切断装置（第１実施例）の第２作用説明図であ
る。（ａ）において、第３レーザ出力口６２はＰ２位置
まで到達して切断を停止する。一方、第４レーザ出力口
６３はの如く移動してＰ１位置から切断線９２ｆに沿
って切断し、第１レーザ出力口６０は矢印の如く移動
してＰ３位置から切断線９２ｂに沿って切断する。

【００２４】（ｂ）において、第４レーザ出力口６３が
Ｐ２位置まで切断して、ブランク材９に開口９３を開け
る。一方、第３レーザ出力口６２はＰ４位置から矢印
の如く移動してブランク材９を切断線９２ｇ（（ａ）参
照）に沿って切断する。（ｃ）において、第３レーザ出
力口６２はＰ５位置まで到達して切断を停止する。一
方、第４レーザ出力口６３はの如く移動してＰ４位置
から切断線９２ｈに沿って切断する。また、第２レーザ
出力口６１はＰ６位置から矢印の如く移動して切断線
９２ｃ（（ａ）参照）に沿って切断する。

【００２５】図７は本発明に係るブランク材の切断装置
（第１実施例）の第３作用説明図である。第４レーザ出
力口６３がブランク材９のＰ５位置まで切断して、ブラ
ンク材９に開口９４を開ける。以上の工程で、図５
（ａ）に示すサイドパネル９２の切断が完了する。

【００２６】図８は本発明に係る回収手段（第１実施
例）の作用説明図である。駆動モータ５７でブロア５６
を回転させながら、ブランク材９をペアロール５…で矢
印方向に送りながら、レーザ出力口６０〜６３からレー
ザ光７０…（図４も参照）を出力してブランク材９を切
断する。

【００２７】ブロア５６を回転させることにより、ラビ
リンス通路５４及び排気通路５５を介して回収ボックス
５３を矢印Ｂ…の如く真空引きし、回収ボックス５３側
から案内溝５１…を矢印Ｃ…の如く真空引する。空気を
ラビリンス通路５４に沿って上下にジグザズに流すこと
で、流路長さを稼いで抵抗をつけるとともに、回収ボッ
クス５３の空気中に含む切屑やドロス５０…を落下させ
る。切屑やドロス５０…がブロア５６に到達することが
無いのでブロア５６の寿命を延ばすことができる。

【００２８】次に、本発明に係るブランク材の切断装置
の第２実施例を説明する。図９は本発明に係る回収手段
（第２実施例）に設けた案内溝の拡大図である。なお、
第１実施例と同一部材については同一符号を付して説明
を省略する。回収手段１００は、案内溝５１に設けた撓
み阻止部材１０１の受入口１０１ａをブランク材９の移
動方向下流側にテーパ状に拡げたことを特徴とする。

【００２９】図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係るブラ
ンク材の切断装置（第２実施例）の作用説明図である。
（ａ）は実施例であり、受入口１０１ａをブランク材９
の移動方向下流側に拡げたので、切屑やドロス５０…が
慣性力で切断位置から下流側に流れても、受入口１０１
ａに付着する前に吸引されて矢印Ｅの如く落下させるこ
とができる。（ｂ）は比較例であり、慣性力で切断位置
から下流側に流れた切屑やドロス５０…が、撓み阻止部
材５２の受入口５２ａに付着するので、真空引きしても
切屑やドロス５０…は落下し難くなる。

【００３０】第１実施例ではレーザ切断装置について説
明したが、例えばウォータジェットやプラズマを利用し
たその他の切断装置を使用しても同様の効果を得ること
ができる。また、第１実施例ではレーザ切断機を４個使
用したブランク材の切断装置について説明したが、切断
機の個数はブランク材の切断形状に合せて任意に変える
ことができる。一例として、ブランク材９の送り方向を
上流側から下流側及びその逆の双方向に送ることによ
り、１個の切断機でブランク材を例えば円形に切断する
ことも可能である。前記真空引き手段としてブロア５６
を使用した場合を説明したが、ブロア５６に代えて例え
ば真空ポンプを使用してもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、自重のみならず真空吸引力で切屑や
ドロスを回収ボックスへ落下させる。この結果、切屑や
ドロスがブランク材に付着する心配がなく、製品を高品
質に維持できる。また、切屑やドロスを確実に落下させ
ることにより案内溝が切屑やドロスで詰らないので、メ
ンテナンス間隔を長くして装置の稼働効率を高めること
ができる。

【００３２】請求項２は、空気を上下にジグザズに流す
ことで、流路長さを稼いで抵抗をつけるとともに、空気
中に含む切屑やドロスを落下させる。切屑やドロスが真
空引き手段に到達することが無いので真空引き手段の寿
命を延ばすことができる。

【００３３】請求項３は、案内溝の受入口をブランク材
の移動方向下流側に拡げたので、切屑やドロスが慣性力
で下流側に流れても、下流側に流れた切屑やドロスを案
内溝に付着する前に真空引きすることができる。切屑や
ドロスを案内溝から回収ボックスへ確実に落下させるこ
とができる。この結果、切屑やドロスがブランク材に付
着する心配はないので、製品を高品質に維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の概略全体図

【図２】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の側面図

【図３】図２の３部拡大図

【図４】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の正面図

【図５】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の第１作用説明図

【図６】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の第２作用説明図

【図７】本発明に係るブランク材の切断装置（第１実施
例）の第３作用説明図

【図８】本発明に係る回収手段（第１実施例）の作用説
明図

【図９】本発明に係る回収手段（第２実施例）に設けた
案内溝の拡大図

【図１０】本発明に係るブランク材の切断装置（第２実
施例）の作用説明図

【符号の説明】

１…ブランク材の切断装置、３…上ロール、４…下ロー
ル、５…ペアロール、９…ブランク材、１０〜１３…切
断機、２０，１００…回収手段、５０…切屑やドロス、
５１…案内溝、５２，１０１…撓み阻止部材、５２ａ，
１０１ａ…受入口、５３…回収ボックス、５３ａ…出
側、５４…ラビリンス通路、５４ｂ…天井、５４ｃ…上
部プレート、５４ｄ…底、５４ｅ…下部プレート、５６
…真空引き手段（ブロア）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 康二 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール上を走行するブランク材を、ライ
   ンクロス方向に移動する切断機で切断するブランク材の
   切断装置において、前記ロール間に且つ切断機と対向す
   る位置に切屑やドロスを受け入れる案内溝を配置し、こ
   れら案内溝の下部を回収ボックスに接続し、この回収ボ
   ックスに真空引き手段を接続し、前記切屑やドロスを自
   重と共に吸引力で回収ボックスへ落下させることを特徴
   としたブランク材の切断装置。
2. 【請求項２】 前記回収ボックスの出側に天井から下げ
   た上部プレートと底から立上げた下部プレートとを交互
   に並べてなるラビリンス通路を形成し、このラビリンス
   通路を介して回収ボックスを真空引き手段に接続したこ
   とを特徴とする請求項１記載のブランク材の切断装置。
3. 【請求項３】 前記案内溝の受入口は、ブランク材の移
   動方向下流側を拡げたことを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載のブランク材の切断装置。