特許 5678126 高い清浄度を要する板材加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5678126

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月25日

(54)【発明の名称】高い清浄度を要する板材加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23D 33/00 20060101AFI20150205BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20150205BHJP

   B23K 26/14 20140101ALI20150205BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20150205BHJP

【ＦＩ】

   B23D33/00 H

   F24F7/06 C

   B23K26/14

   B23K26/38 A

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-104141(P2013-104141)

(22)【出願日】2013年5月16日

(65)【公開番号】特開2014-223702(P2014-223702A)

(43)【公開日】2014年12月4日

【審査請求日】2013年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】513122749

【氏名又は名称】ゴールドマックス アジア パシフィック リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】切通 隆則

(72)【発明者】

【氏名】辻田 京史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 隆

【審査官】 足立 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０８１４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０２１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３４４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３７３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１６１２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３７９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｄ ３３／００

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板材を搬送する搬送機と、前記搬送機で搬送する板材の幅方向端部を所定寸法で切断する切断機と、を備えた板材加工装置であって、
前記切断機において切断する板材の所定範囲を覆うクリーンブースと、
前記切断機で切断する時に発生する切断片を切断部の幅方向外方に向けて吸引する集塵部と、
前記集塵部に向けて切断片を吹き飛ばすエアーブロー部と、を有し、
前記クリーンブースは、前記切断機による板材の切断部よりも幅方向内方の板材を覆うように構成され、
前記エアーブロー部は、前記板材の切断部で発生する切断片を切断部の幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばすように配置されていることを特徴とするクリーンブース付き板材加工装置。

【請求項2】

前記クリーンブースは、板材切断装置をカバーするカバー材にて切断装置全体を覆うように構成され、
前記エアーブロー部は、前記板材の切断部で発生する切断片を切断部の幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばすように配置されている請求項１に記載のクリーンブース付き板材加工装置。

【請求項3】

前記集塵部は、前記エアーブロー部によって前記切断部から幅方向外方に吹き飛ばされた切断片を集塵するように前記板材の切断部に沿って局所的に配設されている請求項１又は２に記載のクリーンブース付き板材加工装置。

【請求項4】

前記クリーンブースは、該クリーンブースの外部に対して内部の気体圧力が高く設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーンブース付き板材加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高い清浄度を要する板材の切断時などに発生する切断片が板材表面に飛散、付着又は切断環境から異物が流入するのを防止する機能を備えた板材加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、種々の電子機器においては高い清浄度を必要とする薄い板材が用いられている。このような板材の製造方法には溶融法があり、例えば、厚みが１ｍｍ以下の板材が製造されている。

【0003】

そして、このような板材は、図６に示すように、所定の長さ寸法に切断された板材１００となった後、搬送方向Ｗに送られて幅方向の端部１０１が切断ラインＬで切断されて所定幅寸法の板材１０２となる。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、板材の搬送方向を「長さ方向」、その搬送方向と直交する方向を「幅方向」という。

【0004】

上記板材を切断する場合、例えば、メカニカルカッターやレーザを使用して切断ラインＬに沿って切断される。

【0005】

切断される板材１００は、切断時に微小な切断片が飛散する。この切断片は、板材の表面に飛散、付着した状態のままであると加工後の板材製品の品質を低下させる。また、切断した板材の表面に周辺の塵が付着して、板材の品質を低下させることもある。

【0006】

そのため、この種の先行技術として、例えば、カッターの進行方向前側からカッターの回転中心とカッターと板材の接点とを結ぶ線上に向かってエアーを吹き付けるようにした装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【0007】

また、他の先行技術として、プラスチック射出成形機の射出成形部にクリーンブースを設け、清浄化した空気などを射出成形部に集中的に吹出すようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

【0008】

さらに、他の先行技術として、高い空気清浄度、高精度の温度制御を必要とする恒温ゾーンに清浄空気をダウンブローするようにし、その恒温ゾーンをクリーンルーム内にレイアウトした局所空調システムもある（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００５−８２４１３号公報

【特許文献2】特開昭６０−２４５５２２号公報

【特許文献3】特開２０００−１８６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上記特許文献１の場合には、カッターによる切断で飛散した切断片などを吹飛ばすことはできるが、板材の表面に付着するおそれがあり、板材の切断によって発生する切断片が製品となる板材の表面に付着しないようにできない。そのため、製品となる板材の品質を低下させる。

【0011】

また、上記特許文献２の場合には、射出成形部にクリーンブースを設けて射出成形部をクリーンにしているが、切断機のように切断片が飛散する環境においては、その切断片が製品となる板材の表面に付着しないようにできない。そのため、この技術でも製品となる板材の品質を低下させる。

【0012】

さらに、上記特許文献３の場合には、装置を設置する部屋をクリーンルームにした上で、更に局所的に清浄空気をダウンブローするようにしたものであり、大規模なクリーンルーム内を清浄化するためには大規模な吸引装置等が必要になり、その上、局所的に清浄空気をダウンブローするための装置も必要になり、多くの初期費用及び維持費用が必要となる。その上、大きな設備面積が必要となる。

【0013】

そこで、本発明は、板材を切断する切断機の部分にクリーンブースを備えさせ、製品となる板材の表面に切断片などの飛散、流入を防止して板材を高品質に保つことができる板材加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記目的を達成するために、本発明は、板材を搬送する搬送機と、前記搬送機で搬送する板材の幅方向端部を所定寸法で切断する切断機と、を備えた板材加工装置であって、前記切断機において切断する板材の所定範囲を覆うクリーンブースと、前記切断機で切断する時に発生する切断片を切断部の幅方向外方に向けて吸引する集塵部と、前記集塵部に向けて切断片を吹き飛ばすエアーブロー部と、を有し、前記クリーンブースは、前記切断機による板材の切断部よりも幅方向内方の板材を覆うように構成され、前記エアーブロー部は、前記板材の切断部で発生する切断片を切断部の幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばすように配置されている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「切断」は、板材を所定位置で「切断」、「分断」することを含む。

【0017】

この構成により、クリーンブースによって、切断機において切断する板材の所定範囲をクリーンな環境に保って切断することができる。しかも、限定された範囲のクリーンブースとなり、クリーンブースに要する初期費用及び維持費用を大幅に低減することができる。その上、板材の切断時に発生する切断片は、切断部の幅方向外方に向けて吸引して集塵部で集塵するとともに、エアーブロー部によって集塵部に向けて吹き飛ばされるので、切断片などが製品となる板材の表面へ流入したり、飛散することを防止し、板材の表面を高品質に保つことができる。しかも、切断機によって幅方向端部が切断されて製品となる板材の部分はクリーンブースでカバーされ、切断部で発生する切断片はエアーブロー部によって幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばされて集塵部で集塵されるので、切断片などが製品となる板材の表面へ流入したり、飛散することを更に防止し、板材の表面を高い清浄度に保つことができる。

【0018】

また、前記クリーンブースは、板材切断装置をカバーするカバー材にて切断装置全体を覆うように構成され、前記エアーブロー部は、前記板材の切断部で発生する切断片を切断部の幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばすように配置されていてもよい。

【0019】

このように構成すれば、板材切断装置全体がカバー材で覆われたクリーンブースの内部に配置され、切断部で発生する切断片はエアーブロー部によって幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばされて集塵部で集塵されるので、切断片などが製品となる板材の表面へ流入したり、飛散することを防止し、板材の表面を高品質に保つことができる。

【0020】

また、前記集塵部は、前記エアーブロー部によって前記切断部から幅方向外方に吹き飛ばされた切断片を集塵するように前記板材の切断部に沿って局所的に配設されていてもよい。

【0021】

このように構成すれば、板材の幅方向内方から外方にエアーブロー部で吹き飛ばされた切断片を吸引する集塵部を局所的な構成として設備費用を抑えることができる。

【0022】

また、前記クリーンブースは、該クリーンブースの外部に対して内部の気体圧力が高く設定されていてもよい。

【0023】

このように構成すれば、クリーンブースの内部の気体圧力によっても、切断時に発生した切断片を集塵部で集塵しやすくするとともに、外部から塵などの流入がないようにして、板材の表面へ切断片、塵などが流入するのをより安定して防止することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、製品となる板材の表面へ切断片などの飛散、流入を防止して、板材の表面を高い清浄度に保つことが可能となる。また、クリーンブースに要する設備費用を抑えることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は本発明の第１実施形態に係るクリーンブースを備えた板材切断装置を示す正面図である。

【図2】図２は図１に示す板材切断装置における切断機部分の側面図である。

【図3】図３は図１に示す板材切断装置による板材の切断ライン形成時における部分拡大図である。

【図4】図４は図１に示す板材切断装置による板材の切断時における部分拡大図である。

【図5】図５は本発明の第２実施形態に係るクリーンブースを備えた板材切断装置を示す正面図である。

【図6】図６は板材を切断する流れを平面視で示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、搬送する板材の両側部に切断ラインＬを形成し、その切断ラインＬに沿って両端部を切断する板材切断装置１を例に説明する。

【0027】

図１に示すように、第１実施形態に係るクリーンブースを備えた板材切断装置１は、門型に形成されたフレーム２に各機器が配置されている。フレーム２には、板材５０を搬送方向Ｗ（図２）に搬送する搬送機たる搬送コンベヤ３が設けられている。この搬送コンベヤ３は、幅方向に所定間隔で配置された複数本（この例では４本）のベルトコンベヤ４が設けられたものである。

【0028】

また、搬送コンベヤ３の幅方向外方に切台５が設けられている。切台５は、ベルトコンベヤ４の幅方向外方に所定距離離れた位置で、搬送方向Ｗに延びるように設けられている（図２）。この切台５は、板材５０の幅方向端部を切断ラインＬ（図６）で切断する位置に配置されている。

【0029】

さらに、上記搬送コンベヤ３の上方には、カッターユニット６が設けられている。このカッターユニット６は、板材５０の幅方向両端部に切断ラインＬ（図６）を形成して切断するものであり、搬送コンベヤ３の幅方向中心に対して左右対称位置に配置されている。カッターユニット６には、下方に向けてカッター７が設けられている。このカッター７と上記切台５とは、鉛直方向に対向するように配置されており、切台５の中心とカッター７の中心とが幅方向で同一線上となっている。このカッター７により、上記板材５０を切断ラインＬに沿って切断する部分が、切断部１１である。

【0030】

図２に示すように、上記カッターユニット６は、搬送方向Ｗに延びる案内部８によって搬送方向Ｗに移動可能となっている。案内部８は、一端に設けられた駆動モータ９によってカッターユニット６を搬送方向Ｗのいずれの方向にも移動させることができるようになっている。上記切台５と、カッター７を備えたカッターユニット６とによって板材５０を切断する構成が、切断機１０である。

【0031】

そして、図１に示すように、このクリーンブースを備えた板材切断装置１では、切断機１０による板材５０の切断部１１よりも幅方向内方における板材５０の所定範囲を覆うクリーンブース２０が備えられている。この実施形態では、上記切断部１１よりも幅方向内方が板材５０の所定範囲となっており、クリーンブース２０はその範囲を覆うように形成されている。

【0032】

このクリーンブース２０は、板材５０の幅方向内方部分を上方から覆う上部遮蔽板２１を有している。この上部遮蔽板２１は、板材５０の中央部分は上方に離れて大きな空間を有し、幅方向両端部は板材５０の上面に近接した位置まで下がる下降部２２が設けられ、幅方向端部の下端には板材５０の上面と平行な平行部２３が幅方向外方に向けて設けられている。この平行部２３を所定の幅寸法とすることにより、切断片などの流入を抑止している。

【0033】

この上部遮蔽板２１により、板材５０の幅方向中央部分から両端部の切断部１１よりも幅方向内方の板材５０の上面が覆われている。この実施形態では、上部遮蔽板２１が上記案内部８から吊下げられた状態で設けられている。

【0034】

また、搬送コンベヤ３の下方には、切台５の支持部１２に下部遮蔽板２４が設けられている。この下部遮蔽板２４は、幅方向に離れて設けられた支持部１２を接続するように設けられており、搬送コンベヤ３によって搬送される板材５０の下面を外部から遮蔽している。

【0035】

このように、この実施形態では、板材５０を搬送する搬送コンベヤ（搬送機）３の上方に上部遮蔽板２１が設けられ、下方に下部遮蔽板２４が設けられており、切断機１０が設けられた搬送経路の周辺が覆われたクリーンブース２０となっている。このクリーンブース２０の内部が、クリーンエリアとなっている。

【0036】

一方、このクリーンブースを備えた板材切断装置１には、上記切断機１０のカッター７によって板材５０を切断する部分にエアーブロー部３０が設けられ、その幅方向外方には集塵部４０が設けられている。

【0037】

上記エアーブロー部３０は、カッター７による切断部１１に向けて幅方向内方の斜め上方から外方に向けてエアーを吹付けるようになっている。この実施形態では、上記上部遮蔽板２１の幅方向端部に形成された平行部２３上にエアー配管３１が設けられ、このエアー配管３１から切断部１１に向けてエアーを吹付けるようにしている。エアー配管３１は、図２に示すように、搬送方向Ｗに延びるように配設され、上記切台５とほぼ同じ長さからエアー３３（図１）を吹付けるように複数の吹付け穴３２が設けられている。吹付け穴３２は、搬送方向Ｗに所定間隔で設けられている。

【0038】

図１に示すように、上記集塵部４０は、上記カッター７の幅方向外方から吸引するように集塵口４１が設けられている。これらの集塵口４１は、切断部１１から切断片などが含まれるエアー４２を吸引し、集塵配管４３から図示しない集塵機に吸引されるようになっている。

【0039】

従って、エアーブロー部３０によって板材５０の幅方向内方からカッター７の切断部１１に向けてエアー３３を吹き付け、幅方向外方に設けた集塵部４０によって切断片を含むエアー４２を吸引するようになっている。

【0040】

また、例えば、二点鎖線で示すように、上部遮蔽板２１の上部にエアー供給機３５を設け、上部遮蔽板２１と下部遮蔽板２４とで囲まれたクリーンブース２０の内部の気体圧力を外部よりも少し高く設定するようにしてもよい。このように、クリーンブース２０の内圧を少し高く設定することで、カッター７によって飛散した切断片などがより集塵部４０から吸引されやすくすることができる。しかも、クリーンブース２０の内部圧が高いので、塵などが外部から流入するのを適切に防止することができる。

【0041】

次に、図３，４に基づいて、切断ライン形成時と切断時について詳細に説明する。図３は、上記切断機１０で板材５０に切断ラインＬを形成するときの図面である。切断ラインＬを形成するときには、板材５０の幅方向内方からカッター７の先端部分である切断部１１に向けてエアー配管３１の吹付け穴３２からエアー３３が吹付けられる。これにより、切断ラインＬの形成時に切断片が発生したとしても、その切断片は、その位置から外方に向けて吹飛ばされ、板材５０の内方に向けて飛散、流入することが防止される。そして、外方に吹飛ばされた切断片を含むエアー４２は、集塵口４１から吸引されて集塵される。

【0042】

従って、板材５０に切断ラインＬを形成する時に切断片が発生したとしても、その切断片を板材５０の表面に付着させることなくエアー４２とともに集塵し、板材５０の表面を高い清浄度の状態に保つことができる。

【0043】

図４は、上記切断ラインＬの形成を行った板材５０を切断するときの図面である。この切断時には、切台５に沿って板材５０の端部が切断ラインＬを形成した部分で切断される。この時、切台５とほぼ同じ長さのエアー配管３１に設けられた複数の吹付け穴３２から切断ラインＬに沿って、幅方向内方からエアー３３が吹付けられるので、板材５０の切断時に発生する切断片はカッター７の外方に向けて吹飛ばされて、板材５０の内方に向けて飛散、流入することが防止される。そして、外方に向けて吹飛ばされた切断片を含むエアー４２は、集塵口４１から吸引されて集塵される。

【0044】

従って、板材５０の切断時に発生する切断片などは、板材５０の表面に付着させることなく切断片などを含むエアー４２として集塵し、板材５０の表面を高い清浄度の状態に保つことができる。

【0045】

次に、図５に基づいて第２実施形態に係るクリーンブース付き板材切断装置６０を説明する。なお、上記第１実施形態における板材切断装置１と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。この第２実施形態の板材切断装置６０におけるクリーンブース６３は、切断装置６０をカバーするカバー材６２によって装置全体を覆うように構成されている。

【0046】

この実施形態では、板材切断装置６０の全体を囲うように枠体６１が設けられ、この枠体６１の周囲がカバー材６２によって覆われている。この実施形態では、カバー材６２で覆われた所定範囲がクリーンブース６３であり、この実施形態のクリーンブース６３は、切断機１０において切断する板材５０の全体が所定範囲となっている。

【0047】

また、この実施形態では、切断装置６０の全体がクリーンブース６３によって覆われているため、上記案内部８から下降部２２が吊下げられ、この下降部２２の下端に幅方向外方に延びる平行部２３が設けられている。この実施形態でも、平行部２３にエアー配管３１が設けられており、幅方向内方から外方に向けてエアー３３を吹付けるようになっている。

【0048】

さらに、この実施形態のクリーンブース６３では、集塵部４０の集塵配管４３が枠体６１のカバー材６２よりも外方まで延びて設けられている。この集塵配管４３は、図示しない集塵機に接続されている。

【0049】

また、この実施形態の場合も、例えば、二点鎖線で示すように、上部にエアー供給機３５を設け、カバー材６２で囲まれたクリーンブース６３の内部の気体圧力を外部よりも少し高く設定するようにしてもよい。このように、クリーンブース６３の内圧を少し高く設定することで、カッター７によって飛散した切断片などがより集塵部４０から吸引されやすくすることができる。しかも、クリーンブース６３の内部圧が高いので、塵などが外部から流入するのを適切に防止することができる。

【0050】

以上のように、上記クリーンブース付き板材切断装置（板材加工装置）１，６０によれば、切断機１０において切断する板材５０の所定範囲を覆うように設けたクリーンブース２０，６３により、板材５０の切断時に発生する切断片などが、製品となる板材５０の中央部分へ飛散、流入することを防止することができる。しかも、切断時に発生する切断片などは、エアーブロー部３０によって板材５０の幅方向内方から外方に向けて吹き飛ばされて集塵部４０によって集塵されるので、切断片などが板材５０の中央部分へ飛散、流入することを安定して防止することができる。従って、製品となる板材５０の表面環境をクリーンに保って板材５０の表面を高い清浄度の状態で保つことができ、切断後の板材５０を高品質に保つことが可能となる。

【0051】

また、限定された範囲のクリーンブース２０，６３となるため、クリーンブース２０，６３に要する初期費用及び維持費用を大幅に低減することができる。

【0052】

なお、上記第１実施形態のクリーンブース２０では切断機１０による板材５０の切断部１１よりも幅方向内方の板材５０の搬送経路周辺を覆うようにし、上記第２実施形態のクリーンブース６３では切断装置６０の全体を覆うようにした例を説明したが、クリーンブースは切断する板材５０の高い清浄度を保ちたい部分を含む所定範囲を覆うものであればよく、クリーンブースによって覆う範囲は上記実施形態に限定されるものではない。

【0053】

また、上記実施形態では、切断ラインＬを形成し、その後、その切断ラインＬに沿って切断する例を説明したが、切断ラインＬを形成することなく切断するものでもよい。

【0054】

さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明に係る高い清浄度を要する板材加工装置は、設備費用を抑え、切断片などの飛散、流入を防止して製品となる板材の品質を高品質に保ちたい板材切断装置に利用できる。

【符号の説明】

【0056】

１ 板材切断装置（板材加工装置）
２ フレーム
３ 搬送コンベヤ（搬送機）
４ ベルトコンベヤ
５ 切台
６ カッターユニット
７ カッター
８ 案内部
９ 駆動モータ
１０ 切断機
１１ 切断部
１２ 支持部
２０ クリーンブース
２１ 上部遮蔽板
２２ 下降部
２３ 平行部
２４ 下部遮蔽板
３０ エアーブロー部
３１ エアー配管
３２ 吹付け穴
３３ エアー
３５ エアー供給機
４０ 集塵部
４１ 集塵口
４２ エアー
４３ 集塵配管
５０ 板材
６０ 板材切断装置
６１ 枠材
６２ カバー材
６３ クリーンブース
Ｌ 切断ライン
Ｗ 搬送方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】