JPS5841146B2 - フレ−ムカツタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば扁平金属板より所定のパターンをカッ
ト（けがきも含む）するフレームカッタに関する。

フレームカッタは、比較的大きい被加工金属板より所定
の板状の部材をカットし、また比較的大きい金属板に所
定の切欠部を形成するために広範に使用される。

一般にこの種のカッタには複数のトーチが設けられる。

これらのトーチは共通の支持体により互いに連結され、
加工板又は加工材に対して横方向に移動する。

他方前記支持体は、加工板又は加工材に対し縦方向に移
動するように取付けられる。

サーボ装置により、加工板又は加工材の横方向および縦
方向での移動が互いに関連して制御され、類似する種々
の小さい切欠部が同時に金属板に形成される。

円の関数等を発生する装置を具備し、種々の幾何的な形
状に応じてカット可能である、トーチを具備するフレー
ムカッタは、米国特許第３，４３４，３１２号明細書よ
り公知である。

米国特許第３，４３４，３１２号明細書記載のフレーム
カッタとは異る形式のサーボ制御装置を具備し、工具が
サーボ制御装置により所定の動作をし、選定された直線
により幾何的パターンがカットされるフレーカツタは、
米国特許第３，４６５，２１９号明細書より公知である
。

自動式フレームマルチカッタには大別して２種類の形式
がある。

例えば米国特許第３，４３４，３１２号明細書および第
３，４６５，２１９号明細書記載のカッタ等の剛体バー
支持型のカッタでは、唯一の横方向支持体により複数の
トーチが支持され、トーチは互いに間隔を置いて横方向
バーに配置される。

輪郭は適当なサーボ駆動装置により決定される。

サーボ駆動装置は数値制御装置、光電トレーサ、又は入
力装置を有し、カッタの縦軸および横軸に沿う駆動を互
いに関連付は制御する。

一般にフレームカッティングトーチの横方向の動作は、
共通の支持体の有効特長により制御される。

これは、共通の支持体が隣接の通路に突出しないように
、カッタの外端間でのみ移動可能だからである。

従って６ｍ幅のカッタで、共通の支持体が５．２ｍ幅な
らば、トーチの横方向の移動は約１．８ｍに制限される
。

この制限を越えてトーチが移動すれば、支持体はカッタ
の外端を越えて隣接する作業領域に達する。

これは、作業者の安全という観点から好ましくない。

第２の形式のカッタは、ベルト支持式のカッタである。

ベルト支持式のカッタでは、主支持体と複数の従属支持
体がカッタの横ビームに取付けられる。

主支持体はエンドレスベルトによりｓ動される。

このエンドレスベルトは、横ビームの対向する２つの端
部に設けられた支持部材を介する閉ループを形成する。

主支持体はサーボ駆動装置を有する。

サーボ駆動装置は主支持体の動作（従って連結されたエ
ンドレスベルトの動作）を制御する。

従属支持体は前記ベルトに固定されるか又は連結され、
主支持体の横方向の動作に追従する。

ベルト式のカッタでは、１つの従属ユニットヲ残して他
のすべての従属ユニットを取外し、単一トーチカッタと
して働かせることができる。

この場合カッタの横方向の動作幅は制限されず、横方向
の幅全体を単一個所のカットに用いることができる。

しかしトーチのみ取外して支持体そのものを取外さずに
カットしても、従属支持体の幅および位置によりカット
が制限を受ける。

例えば横幅が６ｍで、８つの従属支持体が設けられ、個
々の従属支持体の幅が２２．５ｃｒｒＬであるとし、８
つの従属支持体をそのまま取外さないでおけば、横方向
の許容動作は合計で４．２ｍである。

前記形式のカッタは、多トーチカッティングやトーチお
よびトーチの関連装置の着脱が必要な場合に比較的広範
に使用される。

しかし例えば比較的大きくカットする場合には、比較的
時間を浪費し従って高価である。

更にユニットを変形しても、カッタの横幅全体を使用す
ることは困難である。

本発明は、マルチカッティングおよび単一カッティング
の可能なカッタに関する。

本発明によれば、加工物に対して縦方向に送るために支
持、送り装置がカッタに設けられ、更に該支持・送り装
置の前側と後側とに横方向支持体が設けられる。

この前側の横方向支持体と後側の横方向支持体は、互い
に独立の一対のトーチ横方向支持体装置を形成する。

第１の横方向支持体は、例えば多トーチ支持用の主ユニ
ットとして構成され、加工物より同時に複数の部分又は
部材をカットすることができる。

第２の横方向支持体は、加工領域又は加工物全体にわた
り移動可能な少なくとも１つのヘッドを収容するように
構成される。

本発明の実施例によれば、第１および第２の横方向支持
体が共通の支持体により支持される。

更にこの共通の支持体に、共通の唯一の縦方向サーボ駆
動装置が設けられ、第１および第２の横方向支持体が加
工物に対して縦方向に位置決めされる。

２つの横方向サーボ駆動装置が独立に設けられ、個々の
横方向サーボ駆動装置がそれぞれ第１ないし第２の横方
向支持体に配属される。

更にセレクタスイッチにより、２つの横方向サーボ駆動
装置のいずれか一方が主制御部に接続され、共通の縦方
向サーボ駆動装置の動作と関連して縦方向サーボ駆動装
置と共に動作する。

サーボ装置には、例えば数値制御式指令装置や光電トレ
ーサ等の適当な入力装置が設けられる。

以上のように、本発明は、公知技術の欠点を克服する極
めて用途の広い実用的なカッタを提供する。

本発明の他の実施例によれば、第２の横方向支持体は支
持ブリッジと送り装置とより成る。

第２の横方向支持体は、取外し可能に主支持ユニットに
取付けられる。

更に第２の横方向支持体は、多トーチ装置の主横方向ビ
ームとは独立に設けられる。

従って付加的な横方向駆動装置を多トーチカッタの一部
として選択的に設けることができる。

即ち第２のブリッジとその支持装置とサーボ駆動装置と
をカッタに取付け、サーボ信号をいずれかの駆動装置に
供給するセレクタスイッチを設けさえすればよい。

本発明のカッタの実際のカッティング所要時間は公知の
カッタの場合と変わらない。

しかし本発明のカッタでは、幅の広い単一のカットを行
う際のカッタのセツティングが容易で、しかも従来のカ
ッタに比し容易に種々の加工の要求に答えることができ
る。

以上のように、本発明は、類似の加工物において小さい
個所のマルチカッティングおよび大きい個所の単一カッ
ティングの可能な、簡単かつ安価なカッタを提供する。

次に本発明を実施例について図面により詳細に説明する
。

第１〜第３図において、多トーチカッタは通常の加工物
支持台１を有する。

加工物支持台１は、垂直方向に指向するカッティングフ
レームにより金属プレート２がカットされるように、延
在する金属プレート２を支持する。

金属プレート２は水平に配置される。

横方向ブリッジユニット又は横ビームユニット３は加工
物支持台１の上方に配置される。

更に横方向ブリッジユニット又は横ビームユニット３が
加工物２の上方を縦方向に可動となるように、ユニット
３の両端が適当な主支持ユニット４，５に取付けられる
。

図示の実施例では、支持レール６はそれぞれ加工物支持
台１の対向する側に配置され、加工物支持台１の縦方向
に延在する。

主支持ユニット４，５は支持レール６に沿って縦方向に
移動する。

主支持ユニット４，５のうちの一方に確実駆動装置が設
けられる。

第３図に示すように、例えば主支持ユニット４に電動機
と減速装置のユニット７が設けられる。

ユニット７は駆動輪７ａに連結され、レール６に沿って
加工物２の縦方向に移動する。

横ビームユニット３は多トーチ支持プレート８を有する
。

多トーチ支持プレート８には複数のトーチ９が取付けら
れ、これらのトーチ９は一緒に駆動６位置決めされる。

多トーチ支持プレート８およびトーチ９としては、例え
ば第２図に示すように加工物２に矩形切欠部１０を形成
する等、加工物２を同時にマルチカットするために、公
知の又は適当な構造のものが使用される。

本発明によれば、第２のブリッジユニット１１が第１の
ユニット３とは別個に設けられる。

第２のブリッジユニット１１は横方向に延在し、トーチ
を支持する。

また第２のブリッジユニット１１は、第１のユニット３
に対し縦方向にずれた位置に配置される。

更に第２のブリッジユニット１１の両端は、第１のユニ
ット３の場合と同一の主支持ユニット４，５により支持
される。

第２のユニット１１は、唯一の工具取付ユニット１２が
装着されるように構成される。

工具取付ユニット１２はトーチ１３を支持し、トーチ１
３はカッタの幅全体にわたり移動可能である。

本発明により、所望の寸法で任意の数の個所をカットす
ることができ、あるいは主支持ユニット４．５を適時移
動させかつこれに応じてトーチプレート８を横方向に移
動させることにより、前側の多トーチユニット８；９の
配置又はセツティングを変更することなく加工物２をけ
がくことができる。

トーチユニット１３の適当な移動により、例えば第２図
の１４で示すような面取りおよびけがきや１５で示すよ
うな特殊なけがきが可能である。

前側のトーチプレート８と後側の取付ユニット１２には
それぞれ独立の横送りサーボ駆動装置が設けられる。

これらの横送りサーボ駆動装置のうちいずれか一方が共
通の縦送りサーボ駆動装置に連結され、一体の駆動装置
として多トーチ動作および単一トーチ動作のいずれか一
方を駆動する。

横ビームユニット３は、多トーチプレート８と共に横ビ
ーム１６を有する。

多トーチプレート８は横方向支持体又はサドル１７に固
定され、横ビーム１６に沿って横方向に移動する。

横方向支持体又はサドル１７の位置決めのために、例え
ば米国特許第３，４３４，２１２号明細書記載の駆動装
置等の適当な可逆駆動装置が使用される。

横送り駆動電動機１８は横ビーム１６に収容される。

電動機１８の出力は適当な歯車装置およびピニオンユニ
ット１９を介して供給され、横方向支持体又はサドル１
７（従ってトーチ９）が位置決めされる。

横方向支持体又はサドル１７には横方向のラック２０が
設けられる。

ラック２０は、第３図に示すように、ピニオンユニット
１９に係合し、横方向支持体ヌはサドル１７および多ト
ーチプレート８が適当な速度で横方向に送られる。

複数のトーチ９は多トーチプレート８の前面に固定され
る。

トーチ９は一緒に加工物２の横方向に送られ、第２図で
示すように切欠部１０を同時に切欠く。

本発明によれば、ユニット１１は取外し可能に取付けら
れる。

ユニット１１は支持ビーム２１を有する。

支持ビーム２１は、縦方向に移動する主支持ユニット４
，５の後尾又は後側に取付けられる。

支持ビーム２１は取外し可能に主支持ユニット４，５に
取付けられる。

従って支持ビーム２１をトーチ切断機に選択的に装着す
ることができる。

単一トーチ支持体又はサドル２２は、支持ビーム２１の
横方向の全長にわたり移動可能である。

また第１−のユニット３の場合と同様に、駆動電動機と
伝動装置のユニット２３が設けられる。

第２図および第３図に示すように、唯一の制御盤又は制
御盤２４．２５がユニツＩ−３、１１を制御するために
設けられる。

制御盤２４．２５により、相応のユニット３又は１１の
横方向速度および縦方向速度がセットされ、従って縦方
向の駆動と横方向の駆動の合成により幾何的パターンが
決定される。

本発明のカッタは例えば第４図の数値制御装置２６、ホ
トトレーサ装置又はその他の適当な駆動装置により制御
される。

いずれにせよ駆動制御装置は例えば第４図に示すような
３つの独立のサーボ装置を有する。

単一の縦送りサーボ装置又は縦送りマスターサーボ装置
２７は、２つの主支持ユニット４，５の縦方向の位置決
めの制御に用いられる。

従ってサーボ装置２７は、２つの横方向のブリッジユニ
ット３．１１の縦方向の位置決めを共通制御する。

横送りサーボ装置２８．２９はそれぞれ、スイッチ３０
の位置に応じて、加工物２の横方向におけるトーチ９な
いしトーチ１３の位置決めを行なう。

共通サーボ装置２７には、数値制御装置２６の直流電源
又は他の適当な基準指令信号ユニット３１より指令信号
入力線３０ａを介して直流電圧が供給される。

指令信号入力線３０ａはコンパレータネットワーク３２
に接続される。

図示の帰還ポテンショメーク等の帰還ユニット３３は直
流電源３４に接続される。

帰還ユニット３３の摺動接点又はタップ３５は、第２の
入力線３６を介して共通サーボ装置２７のコンパレーク
ネットワーク３２に接続される。

コンパレータ３２へ供給される入力は、タップ３５によ
り位置に敏感な入力として形成される。

他方タップ３５は、第４図の破線３７で示すように、主
支持ユニット４の駆動装置（電動機と減速装置のユニッ
ト７）に連結される。

タップ３５は、主支持ユニット４，５の縦方向の相対位
置に応じて位置決めされる。

指令信号は熱論手動又は数値制御装置２６等によりプリ
セットされる。

出力は、電動機と減速装置のユニット７又はユニット７
に含まれる駆動連結装置を制御し、加工物２の縦方向に
おけるユニツｌ−３、１１の移動速度を連続的に制御す
る。

通常のサーボ動作と同様に、コンパレータネットワーク
３２は２つの信号を比較して、両信号間の差を検出し、
ユニット７を連続的に駆動し、主支持ユニット４，５を
レール６上で位置決めする。

タップ３５の位置は、帰還信号が指令信号と所定の関係
にありその結果基準位置が確立されるまで調節される。

横送りサーボ装置２８．２９は類似に動作し、相応の電
動機を駆動し、指令信号に追従する指令信号を発生する
。

サーボ装置２８は主多トーチ支持ユニットに配属される
。

サーボ装置２８はコンパレータネットワーク３８を有す
る。

コンパレータネットワーク３８はセレクタ３０を介して
指令ユニット３１および位置信号帰還ポテンショメーク
３９に接続される。

サーボ装置２８は横送り装置１８を制御する。

ポテンショメータ３９のタップ４０は横送りサドル１７
又は電動機１８に連結され、タップ４０の位置に応じて
入力信号が発生される。

サーボ装置２９は単一トーチユニットに配属される。

サーボ装置２９はコンパレータ４１を有する。

コンパレータ４１はセレクタ３０により指令ユニット３
１および位置信号帰還ポテンショメータ４３のタップ４
２に接続される。

サーボ装置２９は横送り駆動電動機２３を制御する。

セレクタ３０は、第４図より明らかなように、セレクタ
スイッチとして構成される。

セレクタ３０は、指令ユニット３１と２つのサーボ装置
２８．２９のいずれか一方とを接続し、相応の帰還ポテ
ンショメータ３９又は４３を選択する。

第４図ではセレクタ３０は、手動操作可能な２極双投ス
イッチとして構成される。

セレクタ３０の第１のスイッチ４４は、指令信号ユニッ
ト３１とサーボ装置２８．２９のいずれか一方とを接続
する。

セレクタ３０の第２のスイッチ４５は、帰還ポテンショ
メータ３９又は４３と相応のサーボ装置２８２９とを接
続する。

ツ セレクタ３０の第２のスイッチ４５の可動切換片４９は
サーボ装置２８．２９の帰還信号入力側に接続される。

可動切換片４９は、サーボ装置２８のポテンショメータ
３９のタップ４０に接続される第１の接点５０と、サー
ボ装置２９の帰還ポテンショメータ４３のタップ４２に
接続される第２の接点５１間で切換を行う。

可動切換片４９が第２の接点５１に切換えられる際、単
一トーチに配属される駆動装置２３が制御される。

可動切換片４９，４６は互いに連結され第１の接点と第
２の接点間で切換えられ、一方の横送りサーボ装置２８
．２９のみがその都度動作する。

以上のように、必要に応じて第２のユニット１１を装着
してカッタを動作させることができる。

制御盤２５はセレクタ操作器５３を有する。

セレクタ操作器５３により、所望のサーボ装置２８又は
２９にのみ指令信号が供給される。

多トーチカッティングの場合には、セレクタ操作器５３
が相応する位置に切換えられる。

多トーチプレート８の適当なトーチ９により、加工物２
は同時にマルチカットされる。

前側のユニット３の多トーチ支持プレート８の移動範囲
が限定されるため前側のユニット３では加工できないカ
ット、けがき等が必要な場合には、操作者は操作器５３
を操作してセレクタ３０の位置を切換える。

その結果指令信号ユニット３１は、単一トーチユニット
１１に配属されるサーボ装置２９に接続され、サーボ装
置２９が投入される。

図示の単一トーチユニット１１は、取外し可能に装着さ
れたビーム構造体として構成される。

従って図示のカッタは、カッタの構造に然したる変更を
加えることなく必要に応じて容易に単一トーチユニット
１１を着脱することができる多トーチカッタである。

第２のユニットに複数のヘッドを設け、加工領域全体に
わたり移動させることもできる。

更にヘッドとしては、例えば縁を面取りする回転式トリ
プルトーチヘッドやプレートけがき器やプラズマトーチ
等の通常使用される工具を使用することもできる。

従って本発明は、酸素燃料切断機やプラズマ切断機等を
も含む。

以上のように本発明のカッタは、例えば小さい切欠部の
マルチカッティングや比較的大きい部分の単一カッティ
ング等、広範囲に使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカッタの斜視図、第２図は第１図のカ
ッタの上面図、第３図は第１図のカッタの一部切欠図を
含む側面図、第４図は第１図のカッタの制御装置のブロ
ック図である。 ２・・・・・・加工物、３・・・・−・多トーチユニッ
ト、４゜５・・・・・・主支持体、９・・・・・・トー
チ、１１・・・・・・単一トーチユニット、２４，２５
・・・・・・制御盤、２６・・・・・・数値制御装置、
２７・・・・−・共通サーボ装置、２８゜２９・・・・
・・横送りサーボ装置、３０・・・・・・セレクタ、３
１・・・・・・指令信号ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工物に対して縦方向に移動可能に取付けられた縦
   方向支持装置と、該縦方向支持装置に取付けられかつ加
   工物に対して横方向に延在する第１のブリッジユニット
   と、前記縦方向支持装置に取付けられかつ第１のブリッ
   ジユニットに対し縦方向にずれた位置に配置された第２
   のブリッジユニットと、制御装置とを具備し、第１のブ
   リッジユニットに第１の横方向支持装置を設け、第１の
   横方向支持装置により、複数のトーチを支持して加工物
   に対し同時に横方向に移動可能とし、第２のブリッジユ
   ニットに第２の横方向支持装置を設け、第２の横方向支
   持装置により、単一トーチを支持して加工物の領域全体
   にわたり横方向に移動可能とし、前記制御装置を第１の
   横方向支持装置および第２の横方向支持装置のいずれか
   一方に接続可能とし、相応の横方向支持体を横方向に駆
   動することを特徴とするフレームカッタ。 ２ 第２のブリッジユニットを着脱可能に縦方向支持装
   置に設けたことを特徴とする特許請求範囲１記載のフレ
   ームカッタ。 ３ 縦方向支持装置の位置決めを行なう縦方向サーボ１
   駆動装置と、第１の横方向支持装置の位置決めを行なう
   第１の横方向サーボ駆動装置と、第２の横方向支持装置
   の位置決めを行なう第２の横方向サーボ駆動装置と、サ
   ーボ指令ユニットと、縦方向サーボ駆動装置と第１の横
   方向サーボ駆動装置および第２の横方向サーボ駆動装置
   のいずれか一方とに指令ユニットを接続する操作可能な
   切換装置とを、制御装置に設けたことを特徴とする特許
   請求範囲１記載のフレームカッタ。