JPS62270276A - 自動制御倣いガス切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば橋梁鈑桁および箱桁のウェブのように
、完全な方形でなく曲率半径の大きな曲線形状をもつ部
材を、予めＮ／Ｃヶ占された切断外形ノ１書線に倣って
自動的にガス切断する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、橋梁鈑桁および箱桁のウェブなどの切断加工は、
鋼板素材上に切断外形線とステイフオーなどの部材取付
位置をケ害いた後にガス切断する方法によっており、ケ
書はＮ／Ｃヶ書装置にて行うのが一般的である。ガス切
断する手段としては、（ａ）　　Ｎ／Ｃ切断する手段、 （ｂ）　　アイトレーサー切断機により切断する手段、
（ｃ）　　切断外形ケ書線にそって倣い治具をセットし
、この倣い治具にそって切断機を走行させる手段、 などがある。

しかしながら、（ａ）手段に（よ、Ｎ／Ｃ切断機の新設
を要し、情報処理という面で別個にＮ／Ｃケ書情報と、
Ｎ／Ｃ切断情報を必要とし、情報が重複するという無駄
がある。

まｔこ（ｂ１手段には、アイトレーサー機の新設を要し
、これを切断定盤と並列に設置するための定盤が必要と
なり、設備上に問題があるばかりでなく、アイトレーサ
ー用の情報として倣い用型紙を準備する必要があり、同
じく情報処理面での重複があり、無駄がある。

（ｅ）の手段には、倣い治具を設け、これをケ書線にそ
ってセットするという人的操作が不可欠となり、Ｎ／Ｃ
ケ吉情報の利用度が低く、かつ、セット操作が煩雑であ
る。

なお、（ａ）および（ｂ）の手段ては、切断１・−チは
既に描かれている切断外形線とは無関係に、Ｎ／Ｃ切断
情報、あるいは、倣い用型紙の情報に基づいて作動する
ので、切断装置に被切断部材をセラ）・する際の相対的
位置関係が重要な問題となる。

〔発明の目的〕

本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単
な而も合理的手段によって従来技術の問題点を解消せし
め、切断外形ケ書線をセンサーによって検出するととも
に、１・−チブロックを移行する被切断部材のケ書線に
追跡させ、自動的に切断開始処理、切断がなしうる装置
を提供せんとずろものである。

〔発明の構成〕

従来技術の問題点を解消する本発明の構成ば、外周縁に
そって切断外形ケ書線を設けた方形状の被切断部材を、
搬送手段により上手測定盤から下手測定盤方向に向け搬
送し通過させろ門形フレームの下手側に、ケ書線検出用
センサー、該ケ書線検出用センサーの中心軸線上で、こ
れより所定距離下手側に配設された１・−チ、該ケ書線
検出用センサーの内側方に配設れた上下倣いセンサー、
上記１・−チの内側方に配設された被切断部材の部材端
縁検出用センサーをもつ昇降ブロックと、これを支持す
る横行ブロックとからなろ１・−チブロノクを設け、上
記１−一チブロックの横行倣い制御を、ケ書線検出用セ
ンサーのケ害線検出（Ｚ号をマイクロコンピュータなど
の制御装置にインプラｌ−１，て算出処理した横行倣い
量により行わせるよう構成し、上記昇降プロ・ツクの」
二下動を、上下倣いセンサーの被切断部材の検出信号を
前記制御装置にイノゴツトして算出処理した上下倣い量
により行わせるように構成し、被切断部材の搬送を、こ
の被切断部材の祠質、厚さなどにより、上記制御装置に
イノゴツトした送り速度により行わせるようにしたこと
を特徴とするものである。

〔実施例〕

図面について実施例の詳細を説明する。

第１図は本発明装置の斜視図、第２図は要部の平面図、
第３図は各センサー、１・−チと被切断部オイの相対位
置関係を示す説明図、第４図は要部の側面図、第５図は
制御機構要素のブロック説明図。

第６図ａ、ｂばケ書された被切断部材の平面図、第７図
ａ、　ｂ、　ｅ、　ｄ、　ｅ、　ｆは切断開始処理工程
を示す流れ図、第８図はケ書線検出用センサー、火口、
およびケ書線の関係を示す説明図、第９図はケＢ線終端
部処理時の説明図である。

第１図における１は、基礎床面上に固定した門形フレー
ムで、該門形フレーム１の下を図で示すように、被切断
部ヰ４２が上手測定盤（図示略）から下手測定盤（図示
略）に向け搬送通過するようにしである。上記門形フレ
ーム】の下手側左右には、横行用スクリュー３によって
横行ずろＩ・−チブロックへが夫々対称的に設けである
。該１・−チブロックＡは、横行ブロック４ａと、これ
に対して昇降ブロック４ｂを設けたものによって構成さ
れている。上記横行用スクリュー３ば、横行用モータ・
エンコーダ６によって回転駆動される。また、該横行用
モータ・エンコーダ６は、Ｉ−−チブロックＡの横行位
置を検出してマイクロコンピュータなどの制御装置５に
インプットシ、かつ、現在横行位置とケＮＭｉＡ検出信
号から算出される所用の横行倣い量に応じた信号を制御
装置５から受けて回転させられる。

第１図及び第２図から明らかなように、上記横行ブロッ
ク４ａの下手側後面には、光学式のケ書線検出用センサ
ー７が上下動可能に設けてあり、更に、このケ書線検出
用センサー７の内側方には、磁気式の上下倣いセンサー
（距離センサー）８が連結されるとともに、ケ書線検出
用センサー７の中心軸線上で、これより下手側には、所
定の距離（例えば１５ｃｍ）をおいて１・−チ９が連結
されている。そしてこの１・−チ９の内側方には、被切
断部材２の前後端縁を検出する部材縁検出用センサー（
ファイバーセンサーなど）　１０が配設され、該部キイ
縁検出用センサー１０ば上記上下倣いセンサー８、また
は昇降ブロック４ｂに連結されている。第３図におけろ
１１は、被切断部材２の後端を検知するりミソトス、ｒ
ソチ、１２は被切断部材２の前端検出用センサー（近接
スイッチなど）で、被切断部材の進入を検知し、進入を
停止する作用をなすが、作業者の目視によってこの進入
停止が行いうろことから、との前端検出用センサー１２
は省略してもよい。尚上記各センサー７、８．１０およ
び１・−チ９と被切断部材２との相対位置関係は第３図
に示す通りで、被切断部材２の表面と上下倣いセンサー
８との距離は約５１１ＩＩｆｉ、ケ書線検出用センサー
７との距離は約３０間、１・−チ９先端との距離は約５
〜ｌｏｍ＋ａ。

部材縁検出用センサー１０とのｆｉ’［は約１０〜３０
　＋ｎｍであるが、この数値は特定されるものではない
。

第１図におけろ１３は、被切断部材２を搬送するための
搬送ローラで、１４は搬送用モータ、１５ば被切断部材
２の送り量をマイクロコンピュータなどの制御装置５に
インプットする搬送距離検出用のエンコーダである。ま
た、図中１６はリレー盤、１７はサーボ盤、２３は中央
操作盤である。

また、ケ書線検出用センサー７の視野は暗く保持する必
要があるばかりでなく、トーチ９からの熱影響を避ける
ために第４図に示すように、ケ書線検出用センサー７の
収納ケース７ａの下手側面と１・−チ９との間に、耐熱
性及び断熱性をもつ防熱板１９を配設し、ケ害線検出用
センサー７を１・−チ９の高熱から遮断し、熱影響をう
けないようにし、更に、上記収納ケース７ａの下手側面
および側面に防熱材料よりなる遮光部材２０を設ける。

２１は収納ケース７ａの上手側に設けられ、冷気を収納
ケース７ａ下端と被切断部材２の間及びこれらの周辺に
吹きつけろ空冷用的共である。

次に上記構成部品と制御装置５などの関係を第５図につ
いて説明ずろ。ケＢ　Ｗｌ−検出用センサー７の検出信
号は制御装置５にインプットされ、同時にエンコーダ１
５による被切断部材２の送り址が制御装置５にイノプツ
トされ、この制御装置５から、サーボ盤１７を介して１
・−チ９が常にケ書線上にあるように横行用モータ・エ
ンコーダ６に信号が送られ、横行用スクリュー３を駆動
して１・−チブロックＡを右、または、左に横行し、１
・−チ９をケ害線に追従させる。即ち、上記エンコーダ
１５による被切断部材２の送す量が制御装置５にインプ
ットされ、この時ケ書線検出用センサー７によって検出
されたケ書線位置情報と対応づけられて制御装置５に一
時記憶されて、横行用モータ・エンコーダ６用の信号が
得られる。横行作用の詳細については後述する。

上記上下倣いセンサー８の検出信号が制御装置５にイン
プットされ、基準値との差分に比例する上下倣いモータ
駆動用信号が出力され、サーボ盤１７を介して上下倣い
用モータ２２がｗＡ動され、縦方向に設けたスクリュー
軸機構（図示路）などにより昇降ブロック４ｂが上下動
調節され、上述したように、該上下倣いセンサー８の下
端と被切断部材２の表面間の距離が、被切断部材２の表
面高低変化に伴い常に例えば５　ｍｍに保持されるよう
にしたものである。尚図中２４はガス用電磁バルブ、　
１８ａ、　１８ｂは左右の手許操作盤である。

〔作　　用〕

次に上記実施例について作用を説明する。

橋梁鈑桁および箱桁のウェブのように、完全な方形でな
く、第６図ａに示すような長手方向に曲率半径の大きな
湾曲をもつ部材をうるためには、切断に先立ち被切断部
材２に図のような切断外形ケ害線がＮ／Ｃケ害される。

本発明はこのようにケ書かれた被切断部材２から図のよ
うな部材を切断するもので、その作用について説明する
。

先ず、第７図ａ、　ｂ、　ｃ、　ｄ、　ｅ、　ｆについ
て被切断部材２の最初の切断開始処理を説明すると、左
右の１・−千プロ・ツクＡは門形フレーム１の内側方所
定ノ位置にセットしてあり、この状態で、門形フレーム
１の上手測定盤上に待機しているＮ／Ｃヶ害された被切
断部＠２を下手測定盤方向に進入させ、被切断部材２の
前端がａ図で示すように部材縁検出用センサーｌＯを若
干通り過ぎた位置で、手動操作または検出センサー１２
により自動的に搬送機構による搬送を停止させたのら、
制御装置５のスイッチをＯＮにする。

制御装置５が動作状態になると、先ず上下倣いセンサー
８が働き、第３図で示すように、この上下倣いセンサー
８が被切断部材２の表面上約５鴫の位置まで昇降ブロッ
ク４ｂが降下して停止する。

このときケラ線検出用センサー７．１・−チ９１部材縁
検出用センサー１０は一体となって降下し、第３図の状
態を保持する。

上下倣いセンサー８の下降停止信号により、制御装置５
からサーボ盤１７を介して発生せられろ出力信号で１・
−チブロックＡの横行用モータ・エンコーグ６が駆動し
、１・−チブロックＡを門形フレームエの外側方向に移
動させろ。つまり、５図で示すように、上下倣いセンサ
ー８が被切断部材２の側縁から外れ、該上下倣いセンサ
ー８により被切断部材無しと判断されるまで１・−チブ
ＬｌツクＡを横行させる。

即ら、このことは、被切断部材２の切断外形ケｉ’Ｊ　
ＫＱ　２１１の内側には、例えば現地継手部用穴なとの
ケ害線があるため、これを切断線と誤判断しないように
することから、被切断部材２の外側に１・−チブロック
Ａを一旦出し、最も外側にある切断用のケ書線２ａを確
実に検知するようにするものである。

この上下倣いセンサー８の信号により、上記横行用モー
タ・エンコーグ６が逆方向に駆動され、１・−チブロ・
ツクＡは０図のように被切断部材２方向に横行され、ケ
ラ線検出用センサー７が切断すべきケ書線２ａを該セン
サーの中心部にて検出した時点で１・−チブロノクＡの
横行（よ停止する。

この信号によって、搬送機構により被切断部材２ばｄ図
のように後退する。このとき、ケラ線検出用センサー７
ば切断外形）１害線２ａを追跡しながら横行する。ケラ
線検出用センサー７がｄ図のように、切断外形ケ書綿２
ａを該ケ書線開始点Ｓで見失った時、該ケラ線検出用セ
ンサー７の横行倣い作用は解除されて保持されろ１．こ
の時、該ケ書線検出用七ノサー７の中心と１・−チ９は
、該ケｄＦ線開始点Ｓと切断開始点Ｃを結ぶ直線上にあ
る。

上記のケ書線を見失った条件と、部材縁検出用センサー
１０が部材無しと判断した条件が整った時のＡｌ〕条ｆ
′１；により、被切断部材２の後退は停止する。この時
、１・−千９はケガ線開始点Ｓと切断開始点Ｃを結ぶ直
線上で、被切断部材２の下手外側にある。

上記へＮ＋）条件の信号により、被切断部材２は下手側
方向に向け搬送される。そして、被切断部材２の前端縁
が部材縁検出用センサー１０によって検知された信号で
被切断部材２の搬送は再び停止せしめられる。このとき
、部材縁検出用センサー１０と並設されている１・−チ
９が被切断部材２の切断開始点Ｃ上におかれろ。この被
切断部材２のｎ’ｌ　（’！ｆ縁検知信号によって１・
−チ９から予熱ガス（プロパンと酸素の混合ガス）が放
出され、間もなく着火されて予熱焔となり、切断開始点
Ｃが所定の時間予熱される。乙の予熱時間は、被切断部
オイ２の材質、厚さなどの性状によって決められ、予め
制御装置ｉ！２５にプリセ・フトしておく。予熱完了信
号によりＩ・−千９に切断酸素が送られ、０図で示すよ
うに被切断部材２の切断開始点Ｃには半円状の切込み部
が形成される。

上記までの処理の完了イ：号により、被切断部材２は再
び搬送が開始され、１図で示すように被切断部材２は１
・−チ９のガス切断作用でケ書線２ａのケ書線開始点Ｓ
に向けて切断開始されろものである。このとき、ケ書線
検出用センサー７はケ書線２ａを検出し、ケ書線２ａを
追跡し、乙のケ書線２ａに１・−チ９を導くように横行
制御される。尚この切断開始処理作業は、２台の左右１
・−チブロックＡの独立した横行倣いによって殆ど同時
並列的に行われるものである。第６図す、ｃのような場
合を含み左右の処理が、夫々に時間を異にして個々に行
われるだけで、処理手順は左右で全く同一である。

次に、第８図について）・−チブＣｌツクＡの横行倣い
について説明ずろ。ある時刻に切断外形ケ書線２ａが２
ａ−０の状態にあって、！・−チ９がＱｏの位置にある
状態では、ケ書線検出用センサー７ば八〇。

Ｂｏ、　Ｃｏ、　Ｄｏの位置にあって、該ケ書線上の点
ＰＯを検出している。被切断部材２が、該検出用センサ
ー７と該）・−チ９間の設定距＠ｌだけ前進した時、該
ケ書線は平行移動して２ａ刊の状態になり、上記の点Ｐ
Ｏは点Ｐ１に移っている。即ち、被切断部材２が距２１
　Ｉだけ前進したことがエンコーグ１５の人力によって
判定された時に１・−チ９は点Ｑｏ上から点Ｐ１上に移
っていなければならない。尚この時、該検出用センサー
７はＡ＋　、　Ｂ＋　、Ｃ＋　、Ｄ＋に移ってＪ５す、
新たな点１）２を検出１７ている。このため、１・−チ
ブロックＡの横行用モーフ・エンコーグ６により横行用
スクリ５−３を回転して、１・−デブロックＡ全体の横
行制御を行うものである。

尚第６図で示すように、ａｌ　、　ａ２　＝＝　１０〜
１４０ｍｍ　。

Ｊ　、　ｂ２≧ＩＯ＋ｎｍ、θ１．θ２、θ１．θ４．
θ、≦１０°程度である。

次に、第９図についてケ書線終端部処理について説明す
る。上述のようにケ書線を追跡ずろガス切断処理が１頃
次行オ）れ、ケ書１ネ検出用センサー７に、Ｌっでケ書
線２ａの終点が検出され、かつ、波切断部材２の後９ｊ
ｊを検知するＩＪ　２ッ１−スイッチ１１によって該後
Ｑｉｌｉが確認されると、上下倣いセンサー８の機能が
停止、即ら、上下倣い制御が停止される。このことは、
上下倣いセンサー８が被切断部材２の後端を過ぎろと部
材が無いため、該センサー８は部材までの距離が無限大
てあろとの検出信号を得るので、昇降ブロック４ｂを降
下させ、まｔご被切断部材２上にある該Ｉ・−チ９や部
材縁検出用センサー１０を被切断部材２の上面に闇突破
損させろおそれがあるからである。

そして、トーチ９がケＢ線終点に到達するまでは横行制
御のみが行われ、１・−ヂ９がケ書線終点に到達すると
、ケ書線検出用センサー７による１・−チブロックへの
横行倣い制御も停止されろ。以後、１−一千９が被切断
部キイの後端縁に達するまで真直に切断され、部材後端
縁を部材縁検出用センサー１０が通過したという信号で
１・−チ９は消火されろ。消火後、昇降ブロック４ｈが
横行ブロック４ａに対して上昇し、１・−チブロックＡ
ば門形フＬ−−ム１の内側方所定の位置に向って横行し
、この後部オイ搬送が停止ずろことにより全ての作業は
終わる。以上の制御は全て左右独立して並列釣行われる
ものである。

〔効　　果〕

上述のように本発明の構成によれば、次のような効果が
得られろ。

（ａｊ　　従来技術のように、切断情報の重ｔ￥によろ
無駄、装置や定盤など設備面での増設、倣い治具などの
醍用によろ治具材及び労力の増加などがなく、切断外形
ケ書線の自動追跡切断が有効になし得られ、無人化が計
れる。

（ｂ）　　切断外形ケ書線が、第６図ａ、　ｈ、　ｃの
ように波切断部材の搬送軸線方向に対して非平行であっ
ても、同時並列的で左右独立な横行倣い側部により的確
な切断処理が両辺同時になしうろ。

（Ｃ）　　ケ害線検出用センサー、１・−チ、上下倣い
センサー、部材縁検出用センサーの配置関係により、上
述のように自動切断開始処理作業がなし得られ、効率の
よい部材の切断が連続して行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本光明装置の斜視図、第２図は要部の平面図、
第３図は各センサー、１・−チと被切断部材との相対位
置関係を示す説明図、第４図は要部の側面図、第５図は
Ｍ御８Ｎ構要素のブロック説明図、第６図ａ、　ｂ、　
ｃはケ書された被切断部材の平面図、第７図ａ、　ｂ、
　ｅ、　ｄ、　ｅ、　「は切断開始処理工程を示す流れ
図、第８図はケ書線検出用センサー、火口。 およびケ書線の関係を示す説明図、第９図はケ書線終端
部処理時の説明図である。 １　門形フレーム、２・被切断部材、３　横行用スクリ
ュー、　４ａ　　横行ブロック、　４ｂ　　昇降ブロッ
ク、５　・制御装置、６　横行用モーフ・エンコーグ、
７　ケＰ［検出用センサー、　７ａ　　収納ケー７．８
　上下倣いセンサー、９−１・−チ、　１０　　部祠縁
検出用センサー、　！＋・リミットスイッチ、１２被切
断部材の前端検出用センサー（近接スイッチ）、１３・
搬送ロー：）、１４　　搬送用モーフ、１５゜エンコー
グ、１６・リレー盤、１２・サーボ盤、　１８ａ。 ＋８ｈ・手元操作盤、１９　　防熱板、　２０・迫光部
キイ。 ２Ｉ　　空冷用治具、２２　　上下倣いモーフ、２３・
中央操作盤、Ａ１・−チブロック。 第２図 第６図 （＾） （シ） 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔第１項〕 （ａ）外周縁にそって切断外形ケ書線を設けた方形状の
   被切断部材を、搬送手段により上手側定盤から下手側定
   盤方向に向け搬送し通過させる門形フレームの下手側に
   、ケ書線検出用センサー、該ケ書線検出用センサーの中
   心軸線上で、これより所定距離下手側に配設されたトー
   チ、該ケ書線検出用センサーの内側方に配設れた上下倣
   いセンサー、上記トーチの内側方に配設された被切断部
   材の部材端縁検出用センサーをもつ昇降ブロックと、こ
   れを支持する横行ブロックとからなるトーチブロックを
   設け、 （ｂ）上記トーチブロックの横行倣い制御を、ケ書線検
   出用センサーのケ書線検出信号をマイクロコンピュータ
   などの制御装置にインプットして算出処理した横行倣い
   量により行わせるよう構成し、 （ｃ）上記昇降ブロックの上下動を、上下倣いセンサー
   の被切断部材の検出信号を前記制御装置にインプットし
   て算出処理した上下倣い量により行わせるように構成し
   、 （ｄ）被切断部材の搬送を、この被切断部材の材質、厚
   さなどにより、上記制御装置にインプットした送り速度
   により行わせるようにしたことを特徴とする自動制御倣
   いガス切断装置。 〔第２項〕 門形フレームの左右に、互いに独立して制御されるトー
   チブロックを設けた特許請求の範囲第１項記載の自動制
   御倣いガス切断装置。