JP3953615B2 - 切断加工用定盤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザあるいはプラズマ等の熱源を利用して、主に低炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属板を切断する際に用いられる切断加工用定盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム鋼等の金属板を切断する手段として、レーザ、プラズマ等の熱源を利用した方法が広く用いられている。そして、切断加工時には、通常、定盤の上に前記の被切断材を載せ、その上からレーザ等を照射して、被切断材を所定形状に切断するという方法が採用される。
【０００３】
定盤としては、従来より、例えば、格子状に組み立てられた定盤が提供されている。この定盤は、複数枚の帯板を接合して格子状に組み立てたものであり、その組立方法としては、帯板に予め形成したスリットを組み合わせる。
この定盤では、水平設置した際に上下方向に高い通気性が確保されるため、被切断材の切断作業時には、アシストガス等の切断用ガスに気流の乱れを生じる心配が無く、切断品質を確保することができる。
【０００４】
ところが、前記格子状定盤では、帯板の複数箇所にスリットを形成する等の作業が必要であり、組み立て工数の増加により加工コストが上昇するといった問題がある。
前記問題に鑑みて、本出願人は、先に特許第２６０７７６７号等に記載の切断加工用定盤を既に提案している。この切断加工用定盤は、帯板を折曲加工して長手方向に連続的な三角波形としたサナ板同士を、前記三角波形の突部同士を接触させて接合し、全体として平板状に構成したものであり、三角波形の突部同士を接合することで接合箇所を極めて小型に形成することができ、前記格子状定盤と同様のガス気流安定性が得られる上、しかも、三角波形に折曲加工されたサナ板は極めて簡便に得られるため組み立て工数が少なく、低コスト化が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステンレス鋼のレーザ切断やプラズマ切断によって生じたドロスには鋼材に対する付着性が高いといった性質があり、特に定盤へのドロスの付着量が多くなる。前記切断加工用定盤を構成するサナ板は軟鋼等の鋼材であることが普通であり、定盤にドロスが付着すると定盤の通気性に影響し、アシストガス等の切断用ガスの気流が乱されて切断品質が低下する懸念がある。また、特殊素材や表面加工によってドロスの付着性を低下したサナ板を使用して切断加工用定盤を形成すればコストが上昇するため、問題の根本的な解決に至らない。
ドロスは被切断材から定盤へ滴るようにして落下するため、定盤と被切断材との接触部分を少なくすることで定盤への付着量を減少することができる。これに鑑みて、被切断材を多数のピンにより支持するいわゆるピン定盤を使用すればドロスの付着量を減少できるが、ピン定盤は多数のピンを支持するために多数の支持材を要し構造が複雑になる上、組み立てに膨大な手間がかかるためコストが高く、問題の根本的な解決に至らない。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、
（１）三角波形に形成した成形品を複数接合してなるブロックを傾斜させて複数配置して、各ブロックから上方に突出するようにした角部を被切断材の載置面に位置決めし、載置面上に載置した被切断材をこれら角部によって支持する、
あるいは
（２）各ブロックから突設した突部を被切断材の載置面に位置決めし、載置面上に載置した被切断材をこれら突部によって支持する
ことにより、被切断材との接触部分を減少してドロスの付着量を減少し、切断品質の向上等の効果が長期にわたって維持される低コストの切断加工用定盤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、レーザやプラズマ等の熱源を利用した切断加工に用いられる切断加工用定盤であって、矩形板状の帯板をその長手方向に連続的に三角波形に折曲加工して一定間隔毎に山部と谷部とが交互に形成された断面三角波形の成形品を少なくとも２枚並設して、それぞれの山部と谷部を突き合わせた少なくても１組以上の稜線同士を点接触または線接触させて接合したことにより前記成形品同士の間に山部の稜線に沿って連通する気流形成空間が複数形成されてなる盤状のブロックをそれぞれ傾斜させて一平面上に複数配列し、各ブロックの最も上部に位置する角部を被切断材が載置される載置面上に位置決めし、かつ前記気流形成空間の連通方向を前記被切断材の載置面の鉛直軸線にほぼ沿うようにして延在させたことを特徴とする切断加工用定盤を前記課題の解決手段とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の切断加工用定盤の第１実施形態を図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施例の切断加工用定盤１を示している。この切断加工用定盤１は、折曲加工した金属製帯板を複数枚接合してなるブロック３を複数（図１では３個）接合して構成した定盤ユニット４を、定盤台６上に複数配列したものである。
次に、この切断加工用定盤１の構成を詳しく説明する。
【００１０】
まず、定盤ユニット４について図２を参照して説明する。
定盤ユニット４は、同様に構成した３つのブロック３を階段状にずらした状態にて互いに固着して構成している。図２において、ブロック３間の固着手段は溶接であるが、取付金具等も採用可能である。
図２において、ブロック３は、長方形状の帯板を三角波状に折曲加工してなる成形品２を複数枚（図２中では４枚）並行させて接合したものである。
すなわち具体的には、前記成形品２は、図３に示すように、帯板の幅方向に延びる折曲線２ａ，２ａ…を所定間隔毎に平行に設けるとともに、これら折曲線２ａ，２ａ…に沿って所定角度に、かつ隣合う折曲線２ａ，２ａにおいては互いに反対方向に折り曲げるという具合に、帯板１をその長手方向に連続的に三角波形に折曲加工して形成される。これによって、一定間隔毎に山部２ｂと谷部２ｃとが交互に繰り返し形成されてなる断面三角波形の成形品２が作成される。
なお、帯板を三角波形に加工することは、プレス機等により一度に行うことできるので、成形品２は簡単に得られる。
【００１１】
次にブロック３を組み立てるには、この成形品２，２…を複数枚（この例では４枚）用意し、それぞれの幅方向の両側面を上下方向に向けて立てた状態で並設する。そして、成形品２の山部２ｂとこれに隣接する成形品２の外側に突出する谷部２ｃの稜線同士を点接触または線接触させて突き合わせ、その突き合わせた稜線同士を溶接等の手段により接合する。成形品２、２同士の互いに突き合わされた山部２ｂと谷部２ｃの全ての組を溶接しても良いが、接合強度が十分確保できる場合には、成形品２の長手方向両端部付近の山部２ｂと谷部２ｃの組のみに溶接を施し、中央部の山部２ｂと谷部２ｃの組には溶接等による接合を行わなくてもよい。
【００１２】
図２に示すように、組み立てられたブロック３は、互いに溶接された成形品２，２…の間に矩形状の気流形成空間２ｄを多数有する。
また、定盤ユニット４は、３つのブロック３を気流形成空間２ｄの連通方向を全て揃え、しかも隣接するブロック３、３間では前記気流形成空間２ｄの連通方向に互いにずらして固着して一体化した構成になっている。なお、隣接するブロック３間は、山部２ｂと谷部２ｃとを稜線同士を点接触または線接触させて溶接して固着する。この時、ブロック３、３間にも気流形成空間２ｄが形成される。
【００１３】
次に、定盤台６について説明する。
図１において、定盤台６は、複数本のＣ型鋼８、８…を所定間隔毎に平行に並べたものの上に、同Ｃ型鋼９、９を、前記Ｃ型鋼８、８…と直交する方向に互いに所定間隔毎に平行に並べて配置することによって、縦横の升目状に組み立てられたものである。そして、この定盤台６の上に、枠状に組まれたフレーム１０を載せて固定している。
フレーム１０の内側には、複数の定盤ユニット４、４…を敷き詰めるようにして収納している。また、フレーム１０および定盤台６は上下方向に通気性が確保される構造であり、しかも、各定盤ユニット４、４…のブロック３、３…は気流形成空間２ｄが上下方向に連通する向きでフレーム１０内に収納するので、ブロック３、３…上に載置した被切断材Ｗのレーザ切断やプラズマ切断等を行った時には、アシストガス等の切断用ガスがブロック３を定盤台６までスムーズに吹き抜け、目的のガス気流が効率良く形成される。しかも、成形品２、２間やブロック３、３間にて山部２ｂと谷部２ｃとを稜線同士を点接触または線接触させて溶接することは接合箇所を極めて小さくできるため、気流形成空間２ｄによって形成するガス気流の乱れを極めて小さくすることができ、高い切断品質が得られる。
【００１４】
図４はフレーム１０内における定盤ユニット４の収納状態を示す。
図４において、各定盤ユニット４、４…は同一方向に傾斜させてフレーム１０内に収納している。これにより、各定盤ユニット４、４…のブロック３、３…が同一平面上に連続的に同一方向に傾斜して配列されることになる。隣接する定盤ユニット４、４間では、互いに当接されるブロック３、３間にて山部２ｂと谷部２ｃとを稜線同士を点接触または線接触させるので、定盤ユニット４、４間にも気流形成空間２ｄ形成される。なお、各ブロック３の傾斜角度は、各気流形成空間２ｄが上下に連通し、かつ切断用ガスの気流に影響を与えない範囲である。
各定盤ユニット４におけるブロック３、３間の固着位置のズレは各ブロック３、３間にて一定であるため、各定盤ユニット４、４…を同一平面上に配列し、各ブロック３の下側の角部５ａを定盤台６上の同一平面上に揃えると、各ブロック３の最も上方に突出した角部５が、被切断材Ｗが載置される載置面Ｗ１に位置決めされる。したがって、載置面Ｗ１に載置した被切断材Ｗは、各ブロック３の角部５に線接触あるいは点接触して支持される。
【００１５】
以上説明したように、本実施形態の切断加工用定盤１によれば、載置面Ｗ１に載置した被切断材Ｗと定盤ユニット４との接触部分が少ないため、被切断材Ｗのレーザ切断やプラズマ切断を行った際に生じるドロスが定盤ユニット４に付着することを抑えることができる。このため、ステンレス鋼等の付着性の高いドロスが発生する金属を切断しても定盤ユニット４へのドロスの付着は少なく、気流形成空間２ｄが形成する切断用ガスの気流が乱されるといった不都合が防止され、高い切断品質を長期にわたって維持することができる。
また、一定間隔毎に山部２ｂと谷部２ｃとが交互に形成された断面角波形の成形品２、２…を複数枚並設し、それぞれの山部２ｂと谷部２ｃを突き合わせて接合して製造されるブロック３や定盤ユニット４は、従来のように帯板に形成したスリットに別の帯板を差し込んで製造される定盤に比べてスリット加工の工程を省略でき、簡便に製造できるので、製造コストを低コスト化することができる。さらに、前記成形品２を作成するための帯板としては一種類の寸法のものを用意すればよく、この帯板のみによってブロック３や定盤ユニット４等を組み立てることができるので、部材の種類を減らしてコストの削減を図ることができる。しかも、帯板としては、薄鋼板等の安価な材料を使用でき、この点からも低コスト化が容易である。
【００１６】
また、ブロック３自体が斜め格子状であり、しかも、定盤台６上にセットした定盤ユニット４においては各ブロック３同士が被切断材Ｗからの荷重に対して斜めに固着されていることになるので、高い強度が得られる。さらに、定盤台６上にて斜めに傾斜して定盤ユニット４をセットすることにより、被切断材Ｗの荷重の一部が水平方向に分散されてフレーム１０によっても支持されるので、切断用定盤１全体として高い強度が得られ、荷重の大きい被切断材Ｗであっても安定に支持することができる。
定盤ユニット４は高い強度が得られることで軽量化が可能であり、これにより切断加工用定盤１の組み立てが容易になる。また、フレーム１０内に配列収納した定盤ユニット４、４間を溶接等によって固定しなければ、軽量化された定盤ユニット４の撤去は容易であるため、一部の定盤ユニット４を交換するだけで変形や損傷等に容易に対応することができ、被切断物を支持する支持面の精度を常時安定に維持することが容易であるとともに、メンテナンスコストを低下できるので経済的に有利である。
また、この定盤ユニット４は、上下面とも同様の形状を有し、反転可能な構成とされているため、反転させるだけの簡単な操作によって両面使用が可能である。よって、長期間の使用が可能となり、経済的に有利である。
【００１７】
なお、一つのブロック３を構成する成形品２の枚数や、一つの定盤ユニット４を構成するブロック３の数等は、前記実施形態の記載に限定されず、適宜変更可能であることは言うまでも無い。
【００１８】
次に、本発明の第２実施形態の切断加工用定盤１１を図５から図７を参照して説明する。
なお、図中、図１から図４と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
図５において、切断加工用定盤１１は、３つのブロック１２を固着してなる定盤ユニット１３を、フレーム１０内に横並びに複数配列状態に収納して構成している。
【００１９】
図６は定盤ユニット１３を示す。
図６において、定盤ユニット１３は細長形状のブロック１２をその幅方向に３個連結して構成している。ここで、ブロック１２は同一平面上に配列しており、第１実施形態の定盤ユニット４のように階段状にずらしたりはしていない。
各ブロック１２は、金属製帯板を三角波形に加工してなる成形品１４を４枚並列させて互いに溶接して構成している。
図７は成形品１４を示す。
図７において成形品１４は、第１実施形態記載の成形品２と同様に、折曲線１４ａ、１４ａ…にて折り曲げられることで山部１４ｂと谷部１４ｃとが等間隔で連続する三角波形に加工している。また、切断加工用定盤１１を組み立てた時に上部に位置する成形品１４の上縁部１５では、山部１４ｂと谷部１４ｃとの間に窪んだ形状の凹部１６を形成しているため、山部１４ｂおよび谷部１４ｃにはいずれも鋭く突出した形状の突部１７が形成されている。
【００２０】
成形品１４は、予め打ち抜き等により凹部１６を形成しておいた帯板を折曲加工するので、少ない工数により簡便に得ることができる。また、凹部１６等を予め形成しておいた帯板を折曲加工して成形品１４に突部１７を得ることは、折曲加工後の成形品に切断等の加工により突部を形成することや、成形品をブロック１２化した後に切断等の加工により突部を得ることや、成形品やブロックに別部材からなる突部を取り付けることに比べて、工数や組み立てコストの面で有利である。
【００２１】
図６に戻って説明を続ける。
ブロック１２は、図７に示した成形品１４を複数枚並行に配置し、隣接する成形品１４、１４同士の山部１４ｂと谷部１４ｃとを溶接して形成したものである。各成形品１４の突部１７は同一平面上に位置決めされる。また、溶接した成形品１４、１４の間には気流形成空間１４ｄが形成される。
定盤ユニット１３では、計３個のブロック１２をそれぞれの気流形成空間１４ｄが全て同一方向に連通するようにして（図６では全て上下方向）横並びに連結している。隣接するブロック２、２間では、これらブロック１２側面の成形品１４の山部１４ｂと谷部１４ｃとを溶接して固着している。また、この定盤ユニット１３では、各ブロック１２の突部１７が同一平面上に位置決めされる。
【００２２】
図５において、この切断加工用定盤１１では、定盤台６上にて複数の定盤ユニット１３をそれぞれ気流形成空間１４ｄが上下に連通するようにして同一平面上に横並びに配列する。この時、各定盤ユニット１３は定盤台６上にて傾斜すること無く、気流形成空間１４ｄの連通方向が鉛直になる向きで安定支持されるので、各定盤ユニット１３の突部１７が同一平面上に位置決めされ、被切断材Ｗが載置される載置面Ｗ２を構成する。したがって、この載置面Ｗ２に載置した被切断材Ｗは、多数の突部１７と点接触して支持されることになる。このため、この切断加工用定盤１１によれば、第１実施形態に示した切断加工用定盤１に比べて、被切断材Ｗとの接触部分がさらに小さくなり、被切断材Ｗの切断時に生じるドロスの付着量を一層減少することができ、ステンレス鋼等の付着性の高い素材からなる被切断材Ｗの切断であっても、高い切断品質を長期にわたって維持することができる。
【００２３】
なお、第１、第２実施形態では成形品からなるブロックを複数一体化した定盤ユニットを採用しているが、本発明はこれに限定されず、定盤ユニットを構成しない複数のブロックを定盤台上に配列する構成も採用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の切断加工用定盤によれば、帯板を折曲加工した三角波形の成形品を複数枚接合したことにより多数の気流形成空間を有する盤状のブロックを一平面上にそれぞれ傾斜させて複数配列し、傾斜により各ブロックの最も上部に位置させた角部を被切断材の載置面に位置決めしたことにより、この載置面に載置した被切断材が前記角部と線接触あるいは点接触して支持されるようになっているので、被切断材の切断時に生じたドロスの前記ブロックへの付着量を抑えることができ、気流形成空間が形成する切断用ガス気流を長期にわたって良好かつ安定に確保することができ、高い切断品質が長期にわたって得られるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の切断加工用定盤の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１の切断加工用定盤を構成する定盤ユニットおよび該定盤ユニットを構成するブロックを示す斜視図である。
【図３】 図２のブロックを構成する成形品を示す斜視図である。
【図４】 図１の切断加工用定盤における定盤ユニットの配列状態を示す正断面図である。
【図５】 本発明の切断加工用定盤の第２実施形態を示す正断面図である。
【図６】 図５の切断加工用定盤を構成する定盤ユニットおよび該定盤ユニットを構成するブロックを示す斜視図である。
【図７】 図６のブロックを構成する成形品を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…切断加工用定盤、２…成形品、２ｂ…山部、２ｃ…谷部、２ｄ…気流形成空間、３…ブロック、５…角部、１１…切断加工用定盤、１２…ブロック、１４…成形品、１４ｂ…山部、１４ｃ…谷部、１４ｄ…気流形成空間、１７…突部、Ｗ…被切断材、Ｗ１…載置面、Ｗ２…載置面。

Claims (1)

1. レーザやプラズマ等の熱源を利用した切断加工に用いられる切断加工用定盤であって、
   矩形板状の帯板をその長手方向に連続的に三角波形に折曲加工して一定間隔毎に山部（２ｂ）と谷部（２ｃ）とが交互に形成された断面三角波形の成形品（２）を少なくとも２枚並設して、それぞれの山部と谷部を突き合わせた少なくても１組以上の稜線同士を点接触または線接触させて接合したことにより前記成形品同士の間に山部の稜線に沿って連通する気流形成空間（２ｄ）が複数形成されてなる盤状のブロック（３）をそれぞれ傾斜させて一平面上に複数配列し、各ブロックの最も上部に位置する角部（５）を被切断材（Ｗ）が載置される載置面（Ｗ１）上に位置決めし、かつ前記気流形成空間の連通方向を前記被切断材の載置面の鉛直軸線にほぼ沿うようにして延在させたことを特徴とする切断加工用定盤（１）。

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