JP7367717B2 - 集塵機付き切断機 - Google Patents

Description

この発明は、被切削対象物である外壁材などの建築部材等を所定のサイズに切断する切断機に関し、特に切断した粉塵を効果的に集塵する集塵口を有する集塵機を具備した切断機に関する。

従来から工場等で生産された建築部材とくに板状の外壁材の端部を削って所定の幅形状に切断する場合には、その建築部材に適合した切断機が使用されている。例えば、特許文献１に示される切断集塵装置の場合には、移動台によって搬送されてくる建築部材であるＡＬＣ板を所定位置に設けた回転刃によって切断する構成の装置が開示されている。この従来技術によると、回転刃によって切断される際に生じる切断粉は、回転刃の回転方向へ飛散するので飛散方向の下方に設けた切断回収箱と、同じく上方及び前方には集塵フードが設けられて吸引されて集塵機へと集められている。

又、特許文献２に示されるように、切削ブレードの上方部を覆うカバーの一部の側壁で切削ブレードの被切断材切削後の切削ブレード略中央部に設けた吸塵口を集塵機にダクトを介して結合させた電気カッタが開示されている。

しかしながら、外壁材が外表面に微細な凹凸模様からなる柄面を施した壁面材のような建築部材の場合には、端材を切断した際に発生する微細な切削粉塵が前記外表面である柄面の凹凸模様の細い溝状の凹部に飛散侵入して、目詰まりになって模様が浮かび上がらないために、これを切断作業の終了時において別途清掃する作業が必要となり、この作業が外壁材の生産効率を妨げる大きな要因の一つになっている。前記特許文献１の切断集塵装置によると、回転刃によって発生した切削粉の多くは切断粉回収箱と集塵フードによって回収されるもののその一部は、２つに切断されたうちの製品側の部材の表面である柄面を形成する微細な溝状の凹部に侵入し目詰まりを起こし、そのために、前記清掃作業が必要となる。又、前記特許文献２の電気カッタによると、吸塵口は切削ブレードを覆うカバーの側壁で切削ブレード略中央部に設けた吸塵口を設けているので、切削ブレードの被切断材切削後のカバー内の全ての空気と共に切削粉を吸い込むこととなり、製品側の部材の表面である柄面を形成する微細な溝状の凹部に侵入した切削粉の大部分は回収されないままとなり製品の品質が低下するといういう問題が生じ、これを解消するためには切削後の清掃作業が必要になるという問題点がある。

特開２０１０－２７４５２２ 実開昭５９－４８８０７

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、上記問題点を解決することを課題とする。

課題を解決する手段

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その手段とするところは、平板状で上面に柄面を有する被切断対象物を回転切断刃で所定の幅に切断する集塵機付き切断機において、前記被切断対象物の柄面側を上向き状態で搬送するコンベアと、該コンベア面上で前記被切断対象物の求められるべき所定の幅となる製品側と破棄する端材側の境界線を前記コンベアの一端縁から外れた近傍位置となるように載置しで当該境界線の上方から当該境界線に沿って切断するモーター駆動の回転切断刃と、前記コンベア面上の被切削対象物の製品側の上面を上方から押えて移動不能とする押圧棒と、前記回転切断刃の面方向に対して垂直方向に所定の距離を開け且つ前記端材側を向いて開口しその上端位置が前記被切断対象物の柄面の高さ位置と略等しいか若干下方位置にある集塵口と、該集塵口から吸い込んだ前記回転切断刃によって切削された切削粉塵を収集する集塵装置と、を具備し、
前記モーター駆動の回転切断刃及び集塵装置の少なくとも集塵口はコンベアの上方に設けられた門型枠体に固定されている前記コンベアの搬送方向と同方向に固定されているレールに移動自在にガイドされている取付移動枠に設けられていることを特徴とする集塵機能付き切断機としたところにある。又、前記回転切断刃と集塵口との相対位置関係を保ったまま、前記回転切断刃と集塵口とを前記コンベア面上で固定された被切断対象物に対して移動させることで被切断対象物を切断することにある。更に、前記集塵口の位置を回転切削歯の中心位置よりも切断の進行方向後方側にずらして設けたことにある。

以上の構成からなるこの発明の集塵機能付き切断機によると、柄面を上に向けてコンベア面上の被切断対象物の切断すべき箇所である所定幅の求める製品側と端材側の境界線が、前記コンベアの端縁の位置にあるようにして、その境界線に沿って前記被切断対象物又は回転切断刃を移動させることによって切断して、求めるべき所定幅の製品と端材とに切断する。この際に、前記回転切断刃による切断時に発生する切削粉塵を集塵する集塵口は、回転切削刃に対して垂直方向で且つ前記端材側で開口しその上端位置が前記被切断対象物の柄面の高さと略等しいか又は若干下方位置にあるので、回転切削刃で切削された切削粉塵はこの回転切削刃の端材側の片方から集塵口によって吸い込まれて集塵装置に収集される。この時には、端材側に飛び散った切削粉塵は回転切削刃によって遮られて製品側に飛散しないことは勿論のこと上方への飛散をするまでもなく切断直後直ぐに集塵口から吸い込まれて収集される。製品側に飛び散ろうとした切削粉塵も、回転切削刃による切削直後に発生する切削粉塵が製品側へ飛散する直前に端材側にある集塵口から吸引収集される。集塵口が被切削対象物の上面の柄面と略同じ高さ位置にあるか若干下方位置にあるので効果的に収集される。これによって、被切削対象物の上面である柄面の微細で細い溝の中に切削粉塵が入り込むことを防止できるので、切削後における製品の清掃作業をしなくてもよくなり、製品の生産能率が大幅に向上する。

前記回転切削刃と集塵口との相対位置が固定されているので、コンベア面上で被切削対象物が固定されて動かなければ、その関係を保ったまま、回転切削刃と集塵口とを被切削対象物に対して切断方向に移動させればよい。この移動は、コンベア面上に固定されている被切削対象物をコンベアと共に移動させても、又、コンベアは切断時は停止させておき回転切削刃と集塵口を前記相対関係を保ったまま切断方向へ移動させてもよい。

前記コンベアがチェーンコンベアでこのコンベアの上方位置から押圧棒で被切断対象物を押圧するようにすれば、チェーンコンベアが停止して被切断対象物が所定位置に運ばれてきたときにこの押圧棒で上方からチェーンコンベア面上に押えて切削時に位置を動かさないように固定することができ、不動の状態で切断を行えるので、計画通りの正確な切断を行える。そして、切断終了後には、押圧棒を上昇させチェーンコンベアを駆動させれば、切断された製品は製品収納場所にそのまま運ばれると共に次の被切断対象物が運ばれてきて、同様な動作で切断作業を連続して行うことができる。このような作業における切削作業は、回転切削刃と集塵口との相対位置を固定のまま切削方向へ移動させても、或いは、回転切削刃と集塵口との相対位置を固定のまま動かすことなく、チェーンコンベアをその上面で被切断対象物を押圧状態で固定したまま切断方向へ移動させることで移動させるようにしてもよい。前記モーター駆動の回転切断刃及び集塵装置の少なくとも集塵口が取付移動枠に設けているので、コンベアを停止しておいて取付移動枠をレールにガイドされながら移動してもよい。

前記集塵口の設置位置を回転切削刃の中心位置よりも切断の進行方向後方側にずらせて設けた場合には、切削粉塵の飛散方向側へ集塵口が近づくのでより多くの切削粉塵を集塵口から収集できる。

本発明の実施形態の集塵機能付き切断機の概略全体平面図 図１の側面図 図１の要部拡大説明図 図３の正面図 図３の側面図 被切断対象物の平面図（柄面図） 図６のＸ－Ｘ線断面図

この発明の集塵機能付き切断機の最良の実施形態を図に基づいて説明する。図１、図２に示すように、この集塵機能付き切断機１は、コンベア２によって運ばれてくる被切断対象物Ａの一方側の側縁を切断する回転切断刃３と、該回転切断刃３に対して垂直方向から切削粉塵Ｂを吸い込む集塵口４を開口した集塵装置５を具備している。ここでは、被切断対象物Ａとしては、主として、工場で生産されたボード状の建材である窯業系サイディングで外表面は凹凸で微細な線などを画いた柄面を想定して説明する。

前記コンベア２は、図外の前工程で製造されて矩形状に成形されている被切断対象物Ａを回転切断刃３の位置まで移送し、切断後の製品Ａ１は次工程へと送り出す役目を果たすもので、好ましくはチェーンコンベアが使用されている。このコンベア２は上面に載置されている被切断対象物Ａを回転切断刃３の位置まで移送して停止し、切断終了を待って再び動き出して切断した製品Ａ１はそのままの状態で次工程へと移送すると同時に次の切断予定の被切断対象物Ａを切断位置へ運ぶという間欠移動をする。被切断対象物Ａは柄面Ａ０を上向きにしてコンベア３の上面に載置されている。停止時には、回転切削刃３による切断時に被切断対象物Ａがコンベア２の上面で静止状態を維持するために上方に設けた押圧装置６の押圧棒７が下降して被切断対象物Ａの上面をコンベア２へと押え付けて不動状態とする。コンベア２上面の被切削対象物Ａの姿勢を安定させて一側縁をコンベア２の一端縁から突出させた切断位置へ導くためには、他側縁をガイドする側板２１をコンベア２の他端縁に設けておくことが望ましい。

前記回転切断刃３は、モーター８によって回転駆動するもので、被切断対象物Ａの種類によって、その材質、歯数、直径など種々の中から選択して使用される。この回転切断刃３の設置位置は、前記コンベア２の一端縁に沿ってコンベア２の移動方向に回転するように設けられており、前記一端縁から外れた近傍に被切断対象物Ａの切断個所が位置する。そしてこの切断位置で切断された被切断対象物Ａは、製品Ａ１と端材Ａ２に分断され、製品Ａ１はそのままコンベア２の面上に載ったままで次工程に移動し、端材Ａ２は落下して下方に設けてある屑回収箱９に収納され破棄される。回転切断刃３による作業者の危険性を防止するために覆うカバー１０は、回転切断刃３の上方側周囲に設けられているが、このカバー１０は危険防止用であって、切削粉塵Ｂの飛散や収集には直接には関与しなく、集塵口４等の他の部材の設置に差し障りのないように設けられている。

前記集塵口４は、回転切断刃３によって切断されて飛散する切削粉塵Ｂを吸い込んで収集するものであって、ダクトホース１１を介して図外の吸引装置を具備した集塵装置５に吸い込まれて飛散を防止している。集塵口４の開口形状は円形状、矩形状その他の形状であっても良く特に限定されるものではない。開口面積は吸引するダクトホース１１の断面積と略同程度で良い。集塵口４の設置位置は、コンベア２の端縁で端材Ａ２側の回転切削刃３の面方向に対して垂直方向に開口する位置であって、且つ、開口の上端位置がコンベア２の面上にある被切断対象物Ａの上面の柄面の高さ位置と略同等か若干下方の位置にあるように設置される。回転切削刃３の垂直側面からの開口までの距離は吸引力や切削粉塵Ｂの比重にもよるが２～７ｃｍ程度で良い。これより近すぎると、製品Ａ１側の切削粉塵Ｂが吸い込まれ難くなり、離れすぎると逆に吸い込量が少なくなって効果的でない。これによって、端材Ａ２側の切削粉塵Ｂはほぼ全て集塵口４から吸い込まれることは勿論のこと、回転切削刃３と反対側にある製品Ａ１側からの切削粉塵Ｂも、被切断対象物Ｂの柄面Ａ０の上方に飛散した切削粉塵Ｂもほぼ全てが回転切削刃３の刃先を迂回して回転切削刃３に遮られることなく同時に吸引される。更に、この集塵口４の位置を回転切削刃３の中心位置より切断の進行方向後方側にずらせて設けると、切削粉塵Ｂの飛散方向でもあるので集塵し易くなりより効果的である。

前記回転切削刃３、集塵口４、カバー１０、モーター８、押圧装置６は、地面に設置された門型枠体１２に固定されており、又、集塵口４とダクトホース１１を介して接続されている集塵装置５も必要に応じて門型枠体１２に固定されている。これらの内、回転切削刃３、集塵口４、カバー１０、モーター８は、門型枠体１２に設けられたレール１３にガイドされてコンベア２の移動方向と正逆方向へ走行自在に制御されて移動自在な取付移動枠１４に固定されている。更に、回転切削刃３と集塵口４の相対位置関係は、常時一定に保たれるように取付移動枠１４に固定されている。モーター８やカバー１０も取付移動枠１４に固定されていることが望ましいが、門型枠体１２等に固定されていても良い。更に又、集塵口４とダクトホース１１を介して接続されている集塵装置５についてもダクトホース１１の長さ如何によっては必ずしも取付移動枠１４への固定ではなく門型枠体１２への取付固定であっても良い。

次に上記構成からなるこの発明の集塵機能付きの切断機１の動きについて説明する。コンベア２によって前工程から送り出されてくる被切削対象物Ａは柄面Ａ０を上方に向けており、切断する所定位置まで達するとコンベア２が停止すると同時に、上方から押圧装置６が作動して押圧棒７が降下して被切削対象物Ａの柄面Ａ０をコンベア２の上面へ押し付け固定する。そして、取付移動枠１４が駆動して、モーター８によって回転している回転切断刃３を被切断対象物Ａの図６に示す境界線Ｌに合わせて移動して製品Ａ１と端材Ａ２に切断して行く。この際に発生する切削粉塵Ｂは、回転切削刃３の両側のいずれの方向や回転方向へ飛散しているものでも集塵口４から吸い込まれてダクトホース１１を経由して集塵装置５に回収される。回転切削刃３が被切断対象物Ａの端部にまで達して切断が終了すると、端材Ａ２は落下して下方の屑回収箱９内に収納され、製品Ａ１はそのままコンベア２面上に載ったままでコンベア２の移動に伴い次工程へと搬送され、コンベア２の後方からは次に切断予定の被切削対象物Ａが運ばれて所定位置に達すると停止して先程と同じ動作を繰り返して切断が行われる。コンベア２は回転切削刃３による切削時は停止し、切削終了後は進行するという間欠動作を繰り返し行うように制御されている。一方、切削が終了した回転切削刃３は取付移動枠１４の後退移動によって元の位置に戻り次の切削に備える。これらの一連の動作は装置に付随さている制御機構による。

この実施形態においては、被切削対象物Ａをコンベア２面上で固定して回転切削刃３を移動させることによって切断することを説明したが、逆に、回転切削刃３を所定位置に固定しておき、進行しているコンベア２面上の被切削対象物Ａを回転切削刃３で切断するようにしても良い。この場合には、被切削対象物Ａはコンベア２の移動に伴う振動によってぶれるために、切断中に回転切削刃３による切断溝も若干小刻み状態となり、切削粉塵Ｂの生じる割合が多くなりその分回収が困難になると共に、回転切削刃３に含まれるダイヤチップの消耗もそれだけ多くなるので、取替経費の増大に繋がることから、前記した回転切削刃３の移動の方がその点からも好ましい。

又、被切削対象物Ａをコンベア２上面で固定するための手段として押圧装置６と押圧棒７を用いたが、空気吸着による手段、被切削対象物Ａの性質によっては電磁石による手段など他の手段によるものであっても良い。

この発明は、被切削対象物の切削粉塵を発生源近傍で効率よく回収して、切削後に出来る製品に飛散して付着し商品価値を低下させたり、切削場所付近を汚すなどの環境汚染も生じないために切削後の清掃の手間がかからないことから、建設部材のみならずあらゆる被切削対象物に適用できるので、利用価値は大きく、その分多くの需要が見込まれる。

１ 集塵機能付き切断機
２ コンベア
３ 回転切削刃
４ 集塵口
５ 集塵装置
６ 押圧装置
７ 押圧棒
８ モーター
９ 屑回収箱
１０ カバー
１１ ダクトホース
１２ 門型枠体
１３ レール
１４ 取付移動枠
Ａ 被切削対象物
Ａ０ 柄面
Ａ１ 製品
Ａ２ 端材
Ｂ 切削粉塵
Ｌ 境界線

Claims (3)

1. 平板状で上面に柄面を有する被切断対象物を回転切断刃で所定の幅に切断する集塵機付き切断機において、前記被切断対象物の柄面側を上向き状態で搬送するコンベアと、該コンベア面上で前記被切断対象物の求められるべき所定の幅となる製品側と破棄する端材側の境界線を前記コンベアの一端縁から外れた近傍位置となるように載置しで当該境界線の上方から当該境界線に沿って切断するモーター駆動の回転切断刃と、前記コンベア面上の被切削対象物の製品側の上面を上方から押えて移動不能とする押圧棒と、前記回転切断刃の面方向に対して垂直方向に所定の距離を開け且つ前記端材側を向いて開口しその上端位置が前記被切断対象物の柄面の高さ位置と略等しいか若干下方位置にある集塵口と、該集塵口から吸い込んだ前記回転切断刃によって切削された切削粉塵を収集する集塵装置と、を具備し、
   前記モーター駆動の回転切断刃及び集塵装置の少なくとも集塵口はコンベアの上方に設けられた門型枠体に固定されている前記コンベアの搬送方向と同方向に固定されているレールに移動自在にガイドされている取付移動枠に設けられていることを特徴とする集塵機能付き切断機。
2. 前記回転切断刃と集塵口との相対位置関係を保ったまま、前記回転切断刃と集塵口とを前記コンベア面上で固定された被切断対象物に対して移動させることで被切断対象物を切断することを特徴とする請求項１に記載の集塵機能付き切断機。
3. 前記集塵口の位置を回転切削歯の中心位置よりも切断の進行方向後方側にずらして設けたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の集塵機能付き切断機。

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