KR20030035927A - 열 절단가공기 및 그의 집진 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형화를 가능하게 하기 위하여, 매연이나 고압가스를 효율적으로 환기하여, 작업환경을 양호하게 유지할 수 있는 열 절단가공기 및 그 집진 방법을 제공하는데 있다.

테이블(3)의 내부에 테이블(3)의 한 변과 평행으로 병설된 복수의 배기실(20)과 각 배기실(20)의 배기 방향의 한쪽 끝에 설치된 배기 구(23)와 배기구(23)에 직접 또는 배기덕트(24c)를 개재하여 연통하고, 배기를 실행하는 배기 수단(25)과, 각 배기구(23), 또는 각 배기실(20)로부터 배기 수단(25)으로의 개별 배기 경로를 각각 개폐하는 개폐구동수단(24b)과, 각 배기구(23)와 대략 대향하는 위치에 설치된 송풍구(21)와, 각 송풍구(21)의 흡기쪽에 연통하고, 송풍하는 송풍수단(22)과, 각 개폐구동수단(24b) 및 각 송풍수단(22)을 절단가공 중의 토치(4)의 위치에 대응하여 동기 및/또는 단독 제어하는 제어수단(6)을 구비한 것이다.

Description

열 절단가공기 및 그의 집진 방법{CUTTING MACHINE AND METHOD FOR COLLECTING DUST}

본 발명은 집진 장치를 구비한 열 절단가공기 및 그의 집진 방법에 관한 것이다.

금속판재(이하 워크(work)라 한다)를 플라즈마 아크(plasma arc) 또는 레이저(laser)광 등에 의하여 열 절단할 때, 피절단재의 이면으로부터 매연(fume)이나 고압가스(이하, 배연이라 한다)가 발생하여 공장내의 작업환경을 악화시킴으로 그 배연을 효율적으로 집진 하는 여러 종류의 기술이 개발되어 오고 있다.

일본국 공개실용공고 쇼와 51-42841호 공보에는 절단테이블를 작은 칸으로 칸막이하여 각각의 작은 칸에 개폐자재한 밸브기구를 가지고, 주(主)배기관을 통하여 분진을 거르는 집진 장치에 연 시킨 분기(分枝)배기관과, 절단중의 플라즈마 토치(plasma torch)의 위치에 대응하여 플라즈마 토치가 절단을 실행하고 있는 작은 칸의 분기배기관만을 여는 수단을 설치한 구성이 개시되어 있다. 그리고 이러한 구성에 의하여 플라즈마절단으로 배연이 발생되어 있는 작은 칸만을 집중적으로 효율적으로 집진할 수 있도록 하였다.

일본국 특허공고 쇼와 52-32343호 공보에는 절단테이블을 작은 칸으로 칸막이하고 절단중의 플라즈마 토치 위치를 검출하는 리밋스위치를 구비하여, 이 검출신호에 의하여 플라즈마 토치가 절단을 실행하고 있는 작은 칸의 댐퍼(damper)만을 여는 기술이 기재되어 있다. 상기 구성에 의하여 플라즈만 절단으로 배연이 발생되고 있는 작은 칸만을 집중적으로 효율적으로 집진 할 수 있게 하였다.

일본국 특허공고 쇼와 60-43231호 공보에는 플라즈마 토치를 탑재한 왕복대(carriage)의 이동방향에 대하여 직각방향으로 칸막이하여 설치된 절단테이블 안의 연도(煙道)와 그 왕복대에 재치하여 절단테이블의 상기 연도에 각각 대면시킨 한 쌍의 흡입덕트(suction duct) 및 분출덕트(injection duct)와 왕복대 위에 탑재한 집진기를 설치한 비교적 대형의 플라즈마 절단기의 기술이 기재되어 있다.

구성에 의하면 왕복대에 설치된 흡입덕트가 토치와 함께 이동함으로서 종래의 작은 칸마다에 필요하였던 댐퍼가 필요 없게 되어, 구조가 간소화하여 원가가 저렴하다.

또, 분출덕트로부터 흡입덕트로 향하는 기류에 의하여 강제 순환되어 집진 효율이 향상되는 등의 효과가 있다고 하였다.

일본국 공개실용신안 헤이세이2-87591호공보에는 레이저 가공시에 발생하는 매연, 연소가스 등을 끼는 위치에 한 쌍의 흡기장치와 배기 장치를 설치하여, 한쪽의 흡기장치로 매연, 연소가스등을 다른 쪽의 배기 장치로 송풍하고, 딴 쪽의 배기 장치는 이것을 레이저가공기 밖으로 배출하는 기술이 개시되어 있으며, 이러한 구성에 의하여 배기 효율이 향상된다고 한다.

한편 일본국 공개실용신안 헤이세이5-9760호공보에는 도 6에 도시한 바와 같이 플라즈마 토치(31)의 하방에 배연슈터(32)를 구비하여 되는 플라즈마 가공 기에 있어서, 그 슈터(32)의 상연(上緣)에 송풍관(33)을 배설하고, 그 송풍관(33)에는 그 송풍관 안의 공기를 그 슈터(32)안으로 토출하여 워크(34)를 외연(外緣)과 그 슈터(32)의 개구내연(開口內緣)과의 극간에 에어커튼(air curtain)을 형성하는 복수개의 토출공(35)을 구비하는 구성으로 하여 이것에 의하여 절단 또는 용접 등의 플라즈마가공시에 발생하는 배연을 효율적으로 흡입하여 집진할 수 있다고 한 플라즈마가공기의 집진 장치가 개시되어 있다.

상술한 종래의 집진 장치에 있어서는, 다음과 같은 과제를 가지고 있다.

(1) 일본국 공개실용신안 쇼와 51-42841호공보 및 일본국 특허공고 쇼와 52-32343호 공보에 기재한 제1 및 제2의 종래 기술에 있어서는, 이것들은 어느 것이나 배연을 테이블 안의 배기실로부터 흡인배기할 따름의 방식이므로 배기 효율은 나쁘다. 특히 플라즈마절단에서 발생하는 매연은 ㎛ 급의 산화철의 미분말이 고온가스에 부유한 것으로서, 그의 비중이 상온의 공기보다 가볍기 때문에 공기 중으로 상승한다. 따라서 배기구에 가까운 위치에서 절단이 실행된 경우에는 매연은 바로 배기구에 흡입되므로 문제는 없으나, 배기구로부터 먼 경우에는 우선 종래 예로서 기재한 일본국 공개실용신안 헤이세이5-9760호 공보에서도 문제로 되어 있는 바와 같이 매연은 워크의 이면을 따라 퍼져 워크의 가장자리를 따라서 워크와 테이블사이로부터 누출된다는 문제가 있다. 또 워크의 크기는 반드시 테이블과 같은 크기의것뿐만이 아니고 테이블에 대하여 작은 워크도 있으므로, 그 경우에는 극간(隙間)이 크게되어 집진 효율이 저하하여, 누출되는 매연의 양도 많아진다는 불량상태가 발생하게 된다.

(2) 일본국 특허공고 쇼와60-43231호 공보에 기재한 제3의 종래 기술에 있어서는, 집진 장치와 분출덕트와 흡인후드를 본래 플라즈마 토치 이동용으로 설치한 왕복 대에 장비하기 위하여 그 왕복대는 클 필요가 있고, 갠트리타입(gantry type)이라고 일컬어지는 대형의 플라즈마 절단기(예컨데, 그 가공에어리어(work area)가 3m ×12m치수의 테이블)이외의 것에 있어서는 그 실적이 없다.

그러나, 일반적으로 양산 판매되고 있는 비교적 소형의 플라즈마절단기(예컨데, 그 가공에어리어가 1.5m ×3m치수의 테이블)에서는 그 왕복 대에 집진 장치나 분출덕트나 흡인덕트를 설치하는 것은 공간적으로 곤란하여 현재로서는 실용화의 예는 발견되지 않는다.

또, 이러한 종래 기술에서는 연도에서 발생한 매연을 포함하는 배기를 집진기에 의하여 정화하여 직접 집진기로부터 푸시에어(push air)(테이블 안의 연도에 공기를 불어넣음)로서 사용하고 있다. 이 방법은 푸시에어용의 기기(機器)를 필요로 하지 않음으로서 간단한 방법이기는 하나, 문제점으로서는 플라즈마 절단에 있어서의 배기가스는 온도가 높아 그것을 푸시에어로서 사용하면, 비중이 가벼움에 의한 상승기류가 발생하여, 푸시에어를 기구로 향하여 불어내어도 매연이 위로 나와버림으로 그의 회수효율이 나쁘다는 점을 들 수 있다.

더욱이 이동하는 왕복대에 분출덕트나 흡인덕트를 설치하였기 때문에, 왕복대를 고속으로 이송하는 절단을 실행하면, 테이블의 구획 안에 매연이 잔존하는 상황(狀況)에서 분출덕트나 흡입덕트가 다음의 구획으로 이동하게 되어, 그 잔존한 매연이 기계 밖으로 누출하는 불량상태가 발생한다.

(3) 일본국 공개실용신안 헤이세이2-87591공보에 기재한 제4의 종래 기술에 있어서는 레이저가공기에 있어서 배연을 송풍장치로서 배기실에 밀어 넣고, 이 배연을 배기 장치로서 흡입배기하는 방식(이하 푸시풀(push pull)방식이라 한다)의 기술을 개시하고 있기는 하나 절단테이블이 분할(分割)되어 있지 않다. 복수의 배기실로 분할되어 있지 않기 때문에, 절단테이블 전체를 배기할 필요가 있어서 흡인력의 강한 대형의 집진 장치를 필요로 한다.

또 본 기술에서는, 복수의 배기실로 분할되어 있지 않으므로 배기실은 필연적으로 크게되어 서로 마주보는 송풍구 및 배기구와 이들의 사이에 있어서의 배기실과의 사이에서 단면적이 급격히 변하여 배기실 내에서 배기 기류에 난류가 발생하여 소용돌이나 굄이 발생하게 된다. 따라서 양호한 집진 효과는 얻을 수 없다.

(4) 일본국 공개실용신안 헤이세이5-9760호 공보에 기재한 제5의 종래 기술에 있어서는, 푸시에어(push air)(에어커튼=air curtain)가 워크의 주위근방에 설치한 송풍구로부터 중앙으로 불어 나와 매연을 말아들이면서, 워크의 중앙에서 하강기류로 되어 배기구에 흡입되는 구성으로 되어있다. 이와 같이 복잡한 기류의 흐름에 의하여, 절단테이블안에 소용돌이나 굄이 생겨서, 집진 효율이 좋다고는 말할 수 없다.

또, 테이블에 대하여 작은 워크를 절단 가공하는 경우, 테이블과 송풍구와의극간이 커져서 집진 효과율이 저하되어, 이 극간으로부터 누출되는 매연의 양이 많아진다는 문제도 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 소형의 테이블타입의 열 절단기에 있어서도 적용이 가능하며, 열 절단시에 발생하는 배연을 효율적으로 환기하여 공장내의 작업환경을 양호하게 유지할 수 있는 열절단가공기 및 그 집진 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1 은 본 발명에 관한 열 절단가공기의 사시도.

도 2 는 본 발명에 관한 열 절단가공기의 평면도(도 4 에서 B-B 선에서 본 도면)

도 3 은 본 발명에 관한 열 절단가공기의 측면도.

도 4 는 본 발명에 관한 열 절단가공기의 배면도, 일부분(도 2 에서의 A-A선)단면도.

도 5 는 본 발명에 관한 열 절단가공기의 푸시풀(push pull) 집진 시스템 개략적인 설명도.

도 6 은 종래 기술인 플라즈마가공기의 배연슈터(shooter)의 요부 단면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 열 절단가공기,2 : 워크(work),3 : 테이블,

4 :토치,5 : Y축 왕복 대,6 :제어수단,

7 : 칸막이 판,8 : 워크 지지판,9 : Z축 대차,

10a : X축 서보 모터,10b : Y축 서보 모터,10c : Z축 서보 모터,

20 : 배기실,21 : 송풍구, 22 : 송풍수단,

22a : 전동팬,22b : 커버,23 : 배기구,

24a : 개폐수단,24b : 개폐구동수단(에어실린더),

24c : 배기덕트,25 :집진기,26 : 정류판.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 제1발명은 대략 수평방향으로 이동 자유자재한 토치에 의하여 테이블 위에 재치된 워크를 상방으로부터 열 절단하는 열절단가공기에 있어서, 상기 테이블 내부에 칸막이 판에 의하여 상기 테이블의 한 변과 평행으로 칸막이함으로서 병설된 복수의 배기실과, 상기 각 배기실의 배기 방향의 한쪽 끝에 설치된 배기구와, 배기구에 직접 또는 배기덕트를 개재하여 연통하고 각 배기실의 배기를 실행하는 배기 수단과, 상기 각 배기구, 또는 각 배기실로부터 배기 수단으로 개별적인 배기 경로를 각각 개폐하는 개폐구동수단과, 상기 각 배기실의 상기 배기구와 대략 대향하는 위치에 설치된 송풍구, 각 송풍구의 흡기쪽에 직접 또는 송풍덕트를 개재하여 연통하고, 각 송풍구에 송풍하는 송풍수단과 상기 각 개폐구동수단 및 상기 각 송풍수단을 절단가공중의 상기 토치위치에 대응하여 동기 및 / 또는 단독 제어하는 제어수단을 구비한 구성으로 하였다.

제1발명에 의하면 절단중 워크(work)이면 쪽에 발생하는 배연은, 테이블의 내부에 서로 칸막이하여 설치한 복수의 배기실 중에서 토치위치에 대응한 배기실에만 들어가나 그 토치위치에 대응한 배기실의 송풍 및 배기를 배기 방향으로 서로 대향하여 설치한 배기구와 송풍구를 개재하여 실행하도록 하였다. 이 때, 각 송풍구에 송풍하는 송풍수단과 각 배기구로부터 배기 수단까지의 사이에서 개별적으로 설치한 배기 경로를 각각 개폐하는 개폐구동수단을 토치의 수평위치에 의거하여 동기 및 /또는 단독 제어하고 있다.

이것에 의하여, 열 절단중에 토치위치의 워크하부에서 배연을 발생하고 있는 배기실의 그 배연을 그 배기실 내에 있어서 송풍수단에 의하여 발생한 공기의 흐름에 실어서 배기구 쪽으로 보냄으로써 소용돌이나 굄 등의 기류의 난류를 일으키지 않고 극히 효율적으로 배기 수단으로서 흡인배기할 수가 있다. 따라서 소위 이상적인 푸시풀(psush pull)환기가 이루어지므로서 배연이 기계 밖으로 누출되는 것을 격감할 수 있다.

제 2 발명은 제 1 발명에 있어서 송풍수단은 한 개의 송풍구를 경유하여 한 개의 배기실에만 송풍 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

제 2 발명에 의하면 송풍수단은 한 개의 배기실에만 송풍 가능함으로 배연을 배기하고 있는 배기실에만 송풍하도록 송풍수단을 적시에 작동시킬 수 있으므로서, 이상적인 푸시풀환기가 되어 단시간에 확실한 환기가 가능하여 환기효율을 향상시킬 수 있다.

또 송풍수단을 필요시 적시에 알맞게 작동시킴으로서 배기구가 닫혀 있던지, 또는 배기 수단이 작동하지 않을 때에 그 배기실 내에 송풍하여, 배기실 바닥에 퇴적한 배연을 말아 올려서 기계 밖으로 누출시켜버리는 등의 좋지 않은 상태도 발생하지 않는다.

제 3 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 배기구는 토치이동의 기계원점쪽에 설치한 구성으로 하고 있다.

상기한 바와 같이 고온가스에 부유하는 배연은 그 비중이 가볍기 때문에 상승한다. 따라서 배기구 가까운 위치에서 절단이 실행되는 경우에는 배연은 바로 배기구에 흡입되나 워크가 작아서 배기실의 윗면을 덮지 못할 경우, 배기구로부터 멀리 있는 배연은 워크의 이면에 따라 퍼져 워크와 테이블사이로부터 누출되는 경향이 있다.

그래서 제3발명에 의하면 배기구를 토치이동의 기계원점쪽에 설치하는 구성으로 하였으므로, 테이블에 대하여 작은 워크의 경우에 있어서도 워크는 테이블의 기계원점쪽에 재치되는 일이 많으며, 이 때문에 배기구쪽의 배기실 윗면을 워크로 덮어버리게 되어 워크와 테이블 위 가장자리의 극간을 거의 없애 버림으로서, 집진 효율은 현격하게 좋아져서 누출되는 배연량을 격감할 수가 있다.

제 4 발명은 대략 수평방향으로 이동자재한 토치에 의하여 테이블 위에 재치된 워크를 상방으로부터 열 절단할 때에 발생하는 배연을 포집하는 열절단가공기의 집진 방법에 있어서, 절단 가공하고 있을 때, 상기 토치의 수평방향위치를 검출하여 검출한 토치의 수평방향위치에 의거하여 상기 테이블내부에 상기 테이블의 한 변과 평행으로 칸막이하여 병설된 복수의 배기실 마다에, 상기 토치를 끼고 서로 대향하여 설치한 송풍수단 및 개폐구동수단을 동기 및 / 또는 단독 제어하여, 그 배기실 내의 배연의 배기를 실행하는 방법으로 하고 있다.

제 4 발명은 제 1 발명이 장치발명에 대응하는 방법 발명이며, 본 발명에 의하면 제 1 발명에 의한 효과와 마찬가지로, 열 절단시에 절단중의 토치가 위치하는 워크하부에서 발생하고 있는 배연을 작은 칸으로 분할한 복수의 배기실중의 토치위치에 대응하는 배기실 내에 있어서 송풍수단에 의하여 발생하는 공기의 흐름에 실어서 배기구쪽으로 이송하여, 그 송풍수단과 동기 및 / 또는 단독 제어하는 그 배기실의 개폐구동수단을 개재하여 배기함으로서, 소용돌이나 굄 등의 기류의 난류를 발생함이 없이 극히 효율적으로 흡인배기를 할 수 있다. 이것에 의하여 소위 이상적인 푸시풀 환기가 실행되므로 배연이 기계 밖으로 누출되는 것을 격감시킬 수 있다.

제 5 발명은 대략 수평방향으로 이동자재한 토치에 의하여 테이블 위에 재치된 워크를 상방으로부터 열 절단할 때에 발생하는 배연을 포집하는 열절단가공기의 집진 방법에 있어서, 절단 가공하고 있을 때 상기 토치의 수평방향위치를 검출하여, 상기 테이블의 내부로 상기 테이블이 한 변과 평행으로 칸막이하여 병설된 복수의 배기실 중, 상기 토치의 수평방향위치에 대응하는 배기실에 송풍 및 배기를 행하고, 상기 토치가 그 배기실을 통과한 다음에도 소정시간동안 그 배기실의 송풍 및 배기를 계속하여 테이블내의 배연의 배기를 실행하는 방법으로 하고 있다.

제 5 발명에 의하면 절단가공중의 토치가 통과한 다음의 배기실에 대해서도 소정시간동안 배기실의 송풍 및 배기를 계속함으로서, 고속절단시의 토치이동, 또는 절단완료후의 고속토치 이동 등, 배기실에 배연이 남기 쉬운 경우에도 그 배기실에 잔존하는 배연을 완전히 배기할 수 있어서, 결과적으로는 테이블안 전체의 배연의 배기를 완전히 시행할 수 있는 효과가 있다.

<발명의 실시형태>

(실시예)

다음과 같이 도 1 ∼ 도 5를 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.

도 1 에 본 발명에 관한 열절단가공기의 예로서, 플라즈마가공기의 사시도를 표시한다.

본 플라즈마가공기(1)는 워크(2)를 지지함과 동시에 작업환경을 청결하게 유지하기 위하여 절단중에 워크(2)의 이면에서 발생하는 배연을 포집하는 테이블(3)과, 테이블(3)위에 있는 것으로서, X축 방향으로 주행이 자유로우며 동시에 Y축 방향으로 주행이 자유롭게 된 Y축 왕복대(5)와 Y축 왕복대(5)위에 있는 것으로서 플라즈마 아크를 분사하는 토치(4)를 유지하고, 이것을 워크(2)에 대하여 수직방향인 Z축 방향으로 이동이 자재롭게 하여 절단중에 토치(4)와 워크(2)간의 거리(스탠드오프(stand-off) 라고 한다)를 절단에 적합한 소정높이로 유지하는 기능을 가지고 있으며 Y축 방향으로 주행이 자재한 Z축 대차(9)를 구비하였다. 각각의 X축, Y축, Z축에는 제어수단(6)으로서의 N C 컨트롤러에 의하여 제어되고, 동시에 소정의 운동을 하는 X축 서보 모터(10a), Y축 서보 모터(10b), Z축 서보 모터(10c)를 각각 장비하고 있으며, 제어수단(6)은 워크를 미리 결정된 형상으로 절단하도록 이 서보 모터(10a, 10b)를 제어하여 토치(4)를 XY평면 위에서 이동시켜서 형상절단(形狀切斷)을 한다.

또, Z축 방향에 대해서는 워크(2)가 절단중에 열 변형하여 휘인 경우에도 스탠드오프를 아크전압에 의하여 검출하여, 토치(4)와 워크(2)사이의 스탠드오프를 적정한 일정값으로 유지하도록 Z축 서보 모터(10c)를 제어함에 의하여 양호한 절단을 실현한다.

도 2 는 본 발명에 관한 열절단가공기의 평면단면도로서, 도 4 에 있어서의 B-B선에서 본 도면이다. 도 3 은 본 발명에 관한 열절단가공기의 측면도이며, 도 4 는 본 발명에 관한 열절단가공기의 배면도로서, 일부분(도 2 에 있어서의 A-A선)단면도이다.

도 2 ∼ 4에 있어서, 테이블 (3)은 상부에 워크(2)를 재치하는 워크지지판(8)을 구비하였으며, 워크지지판(8)의 하방에 위치하는 테이블(3)내 공간은, 테이블(3)의 한 변(본 예에서는 테이블(3)의 짧은 변)과 평행하게 설치한 칸막이판(7)에 의하여, 복수의 작게 구획한 배기실(20)로 구획되어 있다. 각각의 배기실(20)에는, 토치(4)를 끼고 서로 대향하는 위치에, 배연을 흡인하기 위한 배기구(23)와, 이 배기구(23)를 향하여 기류(push air)를 송풍하는 송풍구(21)를 설치한다. 각각의 배기실(20)의 배기구(23)는, 테이블(3)의 한 쪽면에 배설한 한 개의 배기덕트(24c)에 연통되어 있어서, 배기덕트(24c)는 매연(fume)을 포함한 배연을 필터(도시하지 않음)로서 걸러 청정화하는 집진기(배기 수단)(25)에 접속되어 있다.

배기구(23)에는 그 출구 쪽에 개폐구동수단(24b)(본 예에서는 에어 실린더)에 의하여 구동하는 개폐수단(24a)을 설치하고 있으며, 도 4에 표시한바와 같이 개폐구동수단(24b)을 신축시킴에 의하여 개폐수단(24a)은 배기구(23)를 개폐한다.

또 각 배기실(20)의 송풍구(21)의 외측에는 각각 커버(22b)에 의하여 덮힌 송풍실(22c)을 형성하고, 각각의 커버(22b)에는 외기를 거둬들인 푸시에어(push air)를 송풍실(22c)에 송풍하는 전동팬(22a)을 부착하고 있다.

또, 플라즈마절단기(1)에 있어서는 발명자들이 실시한 테스트에 의하면, 푸시풀 집진을 유효하게 실행하기 위해서는 선행특허(일 본국 공개실용신안 헤이세이5-9760호 공보)에 기재된바와 같은 커튼(curtain)형상의 푸시에어는 아니고, 도 5 에 나타낸 바와 같이 배기실(20)의 횡단면에 걸쳐 넓게 똑같이 푸시에어를 흘리는 쪽이 유효하다는 것이 판명되었다. 또 그 결과에 의하여 전동팬(22a)의 하류 쪽에서 또한 상기 송풍실(22c)과 배기실(20)의 사이에는 푸시에어를 똑같은 흐름으로 하여 배기실(20)에 송풍하기 위한 정류판(26)을 설치하는 것이 바람직하다는 것도 판명되었다.

또한 도 5 에서는 정류판(26)은 루버(louver)이나, 다른 형상으로서, 메시(mesh)나 펀칭메탈(punching metal)과 같은 것이라도 정류판으로서 유효하다.

이들의 전동팬(22a), 커버(22b), 송풍실(22c) 및 정류판(26) 등으로서 송풍수단(22)을 구성하고 있다.

다음에 본 발명의 작동을 첨부도면에 의거 설명한다.

각각의 배기실(20)의 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b)은, 토치(4)의 이동에 맞추어 연동하도록 제어되어 있다. 제어수단(6)은 토치(4)(Y축왕복대(5))의 X축 방향의 위치를 X축 서보 모터(10a)에 장착되어 있는 X축 위치센서(도시하지 않음)에서 입력하고, 입력한 X축위치에 의거하여 이에 대응한 실별(室別)로 구동신호를 출력하고, 이 구동신호에 의하여, 토치(4)의 X축방향이동에 맞추어서 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b)을 연동시키고 있다.

또한, 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b)을 연동시키는 다른 제어로서는 Y축왕복대 (5)의 X축방향이동에 맞추어서 리밋스위치를 밟는 것에 의해 기계적으로 토치(4)의 위치를 검출하고, 이 위치에 의거하여 제어하여도 된다.

또, 토치(4)의 이동과, 전동팬(22a) 및 개폐구동수단(24b)과의 연동 타이밍(timing)으로서는 절단중의 토치(4)가 위치하는 배기실(20)의 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b)을 유효로 하는(즉 전동팬(22a)을 온(ON)하고 개폐구동수단(24b)을 온(ON)작동한다.) 것에 맞추어서 그 배기실(20)에 인접하고, 또한, 직전에 토치(4)가 통과하고 있던 배기실(20)의 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b)(직전까지 유효하였던 전동팬(22a)과 개폐구동수단(24b))에 대해서는, 토치(4)가 그 배기실(20)을 통과함과 동시에 무효로 하는 (전동팬(22a)을 정지하고, 개폐구동수단(24b)을 오프(OFF)작동 한다)것은 아니고, 소정시간 지연되어 무효로 하도록 한 방법이 좋다.

이것은 토치(4)가 통과한 다음에도 배연이 배기실(20)에 남아 있으므로, 그것을 완전히 배기하기 위한 것이다. 또한, 상기 소정시간의 기준으로서는 푸시에어의 풍속 값에서 송풍구(21)와 배기구(23)사이의 거리를 제(除)하고 구한 시간, 요컨대 송풍 구(21)를 나온 푸시에어가 배기구(23)에 도달하는 시간정도로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 푸시에어를 개폐구동수단(24b)이 열려있는 또는 배기 수단(25)이 배기하고 있는 배기실(20)에만 공급하는 제어가 바람직하다. 왜냐하면, 배기 동작을 하고 있지 않은 배기실(20)에 푸시에어를 공급하면, 배기실(20)안의 분진을 감아 올려서 기계 밖으로 분진을 불어낼 염려가 있기 때문이다.

또, 푸시에어에 의한 분진의 감아 올림이 많지 않고, 또한 푸시에어량이 적은 경우에는 푸시에어의 송풍제어를 개별로 하지 않고, 모두 송풍을 일괄하여 실행하여도 된다. 그렇게 함으로서, 송풍수단의 개별제어가 불필요하게 되어, 코스트를 줄일 수가 있다.

더욱이, 상기의 실시예에서는 각각의 배기실(20)마다에 전동팬(22a)을 설치하였으나, 푸시에어로서는, 대형의 팬 혹은 송풍기(blower)를 한개 설치하여, 이것으로부터 각 송풍구(21)에 개별로 설치한 도시하지 않은 송풍덕트나 배관에 의하여 푸시에어를 분배하도록 구성하여도 된다. 이때, 각 송풍구(21) 또는 상기 개별의 송풍덕트나 배관에 개폐구동수단(24b)과 동기 및/또는 단독으로 제어하여 송풍 및 그 정지를 실행하는 송풍개폐수단을 설치한 것이 바람직하다. 이 송풍개폐수단을 개폐함에 의하여, 한 개의 대형의 팬 혹은 송풍기로 각 송풍구(21)을 경유하여 한 개의 배기실(20)에만 송풍이 가능하게 한다.

또, 본 발명에서는 송풍구(21)와 배기구(23)의 배치는 테이블(3)의 원점(도치(4)의 이동원점위치에서, 도 1, 도 2, 도 4, 에 표시한 배치)에 가까운 쪽을 배기구(23)로 정하고 있다. 이 이유를 아래에 설명한다.

통상, 플라즈마절단기(1)에서는, 테이블(3)의 전체면에 대응한 커다란워크(2)를 배치할 뿐만 아니라 테이블(3)보다도 작은 워크(2)를 절단하는 일이 많이 있다. 이와 같은 경우, 워크(2)는 테이블(3)의 원점 쪽에 배치하는 것이 보통이고, 그 때에는 원점 반대쪽에 테이블(3)의 위 가장자리와 워크(2)의 극간이 생기는, 다시 말 하면 배기실(20)의 상부에 커다란 개구부가 형성되게 된다.

그렇지만 본 발명의 실시예에서는 원점반대 쪽에 송풍구(21)를 배치하고, 원점쪽 배기구(23)를 배치하였으므로, 상기 개구부로 부터 배연의 누출이 없고, 극히 효율적으로 집진을 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하여 아래와 같은 효과를 발휘한다.

(1)본원 발명은, 열절단가공기에 있어서 테이블 내부에 복수의 배기실을 설치하고, 그 각 배기실에 각각 배기 방향에 대향하여, 배기 수단에 연통되어 있는 배기구와, 송풍수단에 연통되어 있는 송풍구를 설치하여, 각 배기구의 개폐구동수단 및 각 송풍수단을 절단중의 토치의 위치에 의거하여 동기 및/ 또는 단독(양수단 별개로)제어하는 제어수단을 구비한 구성으로 하였다. 따라서, 열 절단시에 절단중의 토치가 위치하여 워크의 하부에서 배연을 발생하고 있는 배기실 안의 배연을 송풍수단으로서 배기구쪽으로 밀어 넣고(push), 또한 배기구쪽에서 개폐구동수단을 개재하여 배기 수단으로서 흡입(pull)할 수 있어서, 소용돌이나 굄 등의 기류의 난류를 일으킴이 없이 극히 효율적으로 배기하는, 소위 이상적인 푸시풀(push pull)환기가 실행되므로서 배연의 기계 밖으로의 누출을 격감할 수가 있다.

또, 환기효율이 양호하기 때문에 집진기(배기 수단)의 소형화가 가능하다.

(2) 송풍수단으로서 각 송풍구에 개별로 전동팬을 설치하였으므로 배연을 발생하고 있는 배기실에만 대응하여 전동팬을 적시에 가동시켜서 송풍할 수 있으므로 이상적으로 효율적인 푸시풀환기가 실행된다.

또, 전동팬을 필요시에 적시 가동시킴에 의하여 개폐수단이 닫혀서 배기구가 닫혀 있거나, 또는 배기 수단이 작동하지 않을 때에 배기실 안에 송풍하여, 배기실 바닥에 퇴적한 배연을 감아 올려서 기계 밖으로 누출시켜 버리는 등의 불편도 발생하지 않는다.

(3) 배기구를 토치이동의 기계원점쪽에 설치하는 구성으로 하였기 때문에 테이블에 대하여 조그마한 워크의 경우에 있어서도, 기계원점쪽, 즉 배기구쪽의 배기실의 상면을 워크로서 덮게 되어, 배기구 근방의 워크와 테이블 위 가장자리의 극간을 거의 없앨 수 있기 때문에, 집진 효율은 현격히 좋아져서, 배열의 누출량을 격감시킨다.

(4) 절단가공중의 토치가 통과한 다음의 배기실에 대해서도, 제어수단으로부터 소정의 신호를 얻을 때까지의 소정시간 동안, 그 배기실의 송풍 및 배기를 계속함으로서, 고속절단시의 토치이동, 또는 절단완료 다음의 고속토치이동 등 배기실에 배연이 남기 쉬운 경우에 있어서도, 그 배기실에 잔존하는 배연을 완전히 배기하므로 효과적으로는 테이블안 전체의 배열의 배기를 완전히 실행할 수 있는 절대적인 효과가 얻어진다.

(5) 토치왕복대에 분출 후드(hood)나 흡인 후드, 집진기(배기 수단)등을 설치할 필요가 없으므로, 소형의 테이블을 가진 열 절단 가공기에도 적용할 수 있다.

(6) 전동팬 등의 송풍수단으로부터의 에어를 일단 송풍실(22c)에 모으고, 이 송풍실(22c)에서 정류판(26)에 의하여 다시 정류하여 배기실(20)에 송풍함으로서, 배기실(20)안에는 횡단면에 걸쳐서 넓게 고르게 푸시에어를 흐르게 할 수 있어서, 확실하게 배연을 배기구까지 밀어 넣을 수가 있다.

즉 본 발명은 소형의 테이블타입의 열 절단기에 적용이 가능하며, 열 절단시에 발생하는 배연을 효율적으로 푸시풀하게 환기하여 주므로 공장내의 작업환경을 양호하게 유지할 수 있는 열 절단가공기 및 그 집진 방법에 특징이 있는 다대한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 대략 수평방향으로 이동이 자유자재한 토치(torch)(4)에 의하여 테이블(3)위에 재치된 워크(work)(2)를 상방으로부터 열 절단하는 열 절단 가공기(1)에 있어서,

   상기 테이블(3)의 내부에 칸막이판(7)에 의하여 상기 테이블(3)의 한 변과 대략 평행하게 칸막이함에 의하여 병설된 복수의 배기실(20)과,

   상기 각 배기실(20)의 배기 방향의 한쪽 끝에 설치된 배기구(23)와, 배기구(23)에 직접 또는 배기덕트(24c)를 개재하여 연통시켜, 각 배기실(20)의 배기를 실행하는 배기 수단(25)과,

   상기 각 배기구(23) 또는 각 배기실(20)로부터 배기 수단(25)으로의 개별 배기 경로를 각각 개폐하는 개폐구동수단(24b)과,

   상기 각 배기실(20)의 상기 배기구(23)와 대략 대향하는 위치에 설치된 송풍 구(21)와,

   각 송풍구(21)의 흡기쪽에 직접 또는 송풍덕트를 개재하여 연통 시켜서, 각 송풍구(21)에 송풍하는 송풍수단(22)과,

   상기 각 개폐구동수단(24b)과 상기 각 송풍수단(22)을 절단가공중의 상기 토치(4)의 위치에 대응하여 동기(同期)나 단독으로 제어하는 제어수단(60)을 구비한 것을 특징으로 하는 열 절단가공기.
2. 제 1 항에 있어서,

   송풍수단(22)은 한 개의 송풍구(21)를 경유하여 한 개의 배기실(20)에만 송풍 가능한 것을 특징으로 하는 열 절단가공기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기구(23)는 토치(4)를 이동하는 기계원점쪽에 설치한 것을 특징으로 하는 열 절단가공기.
4. 대략 수평방향으로 이동이 자재한 토치(4)에 의하여 테이블(3)위에 재치된 워크(work)(2)를 상방으로부터 열 절단할 때에 발생하는 배연을 포집하는 열 절단가공기(1)의 집진 방법에 있어서,

   절단 가공하고 있을 때 상기 토치(4)의 수평방향위치를 검출하여,

   검출한 토치(4)의 수평방향위치에 의거하여, 상기 테이블(3)의 내부에 상기 테이블(3)의 한 변과 대략 평행으로 칸막이하여 병설된 복수의 배기실(20)마다에 상기 토치(4)를 끼고 서로 대향하여 설치한 송풍수단(22) 및 개폐구동수단(24b)을 동기나 단독 제어하여, 그 배기실(20)내의 배열의 배기를 실행하는 것을 특징으로 하는 열 절단가공기의 집진 방법.
5. 대략 수평방향으로 이동자재한 토치(4)에 의하여 테이블(3)위에 재치된 워크(work)(2)를 상방으로부터 열 절단할 때에 발생하는 배연을 포집하는 열 절단가공기(1)의 집진 방법에 있어서,

   절단 가공하고 있을 때, 상기 토치(4)의 수평방향위치를 검출하여,

   상기 테이블(3)의 내부에 상기 테이블(3)의 한 변과 대략 평행으로 칸막이하여 병설된 복수의 배기실(20)중에서, 상기 토치(4)의 수평방향위치에 대응하는 배기실(20)에 송풍 및 배기를 실행하여, 상기 토치(4)가 그 배기실(20)을 통과한 뒤에도 소정시간 동안, 그 배기실(20)의 송풍과 배기를 계속하여 테이블(3)안의 배열의 배기를 실행하는 것을 특징으로 하는 열 절단가공기의 집진 방법.