By EVST編集チーム ・レビュー担当者 EVST編集チーム ・最終更新日：2026年9月30日・ 編集方針 · 矯正政策 · ご利用規約
厚板の火炎切断は、以下の3つの条件が満たされれば、手持ちトーチからロボットへと移行できる。すなわち、切断線下の空間が常に開いた状態を保つように板が支えられていること、位置が繰り返されるエッジに沿って移動する際にトーチの高さが一定に保たれていること、そして火炎が点火されている間、誰も火花やガスが発生する領域に立たなくて済むことである。これら3つの条件は互いに依存しており、また、部品の形状やバッチサイズにも左右される。ここで説明するセルでは、6軸ロボットが数本の支持柱の上に置かれた厚板部品のエッジに沿って酸素燃料切断トーチを運び、火花やスラグは下の空間を通って落下する。
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なぜ意思決定はしばしば間違った順序で行われるのか
ほとんどの評価はロボットから始まります。ロボットはトーチを保持し、端まで届くでしょうか？大抵は可能です。より難しい問題はトーチ周辺にあります。プレートが何の上に置かれているか、プレートの端が毎回同じ位置にあるか、炎が燃えている間、人はどこに立つか、といった点です。
熟練した切断作業員は、3つの質問すべてに無意識のうちに答えます。手近にあるものでプレートを支え、ノズルと鋼板の間の隙間を常に目で確認し、火花から体を遠ざけるのです。その代償として、作業員は火花や煙のそばで作業することになり、まっすぐな切断は安定した手作業に依存します。ロボットはこれらの問題を両方とも解決しますが、3つの質問のどれにも単独では答えられません。それぞれをセルの設計に組み込む必要があり、1つの質問への回答は他の質問への回答を制限します。
この細胞がどのように動作するのか、段階的に説明します。
- プレートは支柱の上に載っている。 既に丸い穴が開いている厚い鋼板部品が、切断台上の複数の垂直支柱の上に載っている。鋼板の下の空間は空いている。
- トーチが端に近づく。 ロボットは、ガスホース付きの切断トーチをプレートの端まで運び、切断位置に炎を向けます。ガスボンベはセルの横に置かれています。
- カット開始。 火花が縁から外側と下方へと流れ出し始める。
- ロボットは端に沿って移動する。 トーチはプレートの端に沿って進み、火花は切断面に沿って下方へと飛び散る。
- スラグはきれいに落ちる。 下のテーブルには、スラグや切りくずが溜まっている。同じ丸い穴が開いた2枚目のプレートが、1枚目のプレートの横に、それぞれ独立した支柱の上に置かれている。
同時に解決しなければならない3つの制約
サポート：カットラインの下側を開いたままにしてください
火炎切断では鋼材を加熱し、溶融したスラグを切断部から吹き出しますが、このスラグはどこかへ排出されなければなりません。切断線の下に固体表面や支持構造物があると、スラグが下面に堆積し、部品が支持構造物に溶着してしまい、ロボットは想定外の障害物に遭遇することになります。支柱などの点支持構造物であれば、下面は開いたままになります。設計上の課題は、プレートが安定し、かつ切断線が支柱の上を通過しない場所に支柱を配置することです。
ここで部品形状が重要になってきます。1つの外形は、固定された支柱パターン上にバッチごとに配置できます。しかし、複数の外形を加工する場合は、すべての切断線をクリアする支柱パターン、または可動式のサポートが必要となり、移動のたびにプレートが新しい場所に移動することになります。また、テーブルや支柱にはスラグが付着するため、スラグの除去もルーチン作業に含まれます。
トーチの高さと端に沿った移動
安定した火炎切断を行うには、ノズルと鋼材との距離と移動速度の両方を一定に保つ必要があります。ロボットが手持ちトーチを明らかに凌駕するのは、安定した移動速度です。ロボットは長いエッジの端に向かって速度を落としたり、ふらついたりすることなく、張られた経路を正確に辿ります。プレートが前のプレートより少し高かったり低かったり、ずれていたり、平らでなかったりすると、トーチの高さもそれに合わせてずれてしまいます。
したがって、トーチの高さは、実際には支持部材と供給される鋼板に関する問題です。鋼板が同じ素材から供給され、同じ支柱に載せられる場合、張力のかかったパスを維持できます。位置や平面度が異なる場合は、セルにそれに対処する方法が必要です。各鋼板を同じ位置に押し込むストッパー、切断前に鋼板を検出するルーチン、または移動中のトーチを補正する自動高さ制御などが考えられます。鋼板の端から切断を開始できる方法であれば、鋼板の中央にある厚い鋼板を貫通するのを避けることができます。これは、あらゆる火炎切断において最も難しい開始点です。
火花やガスの危険区域から人々を遠ざける
手持ち式の火炎切断機では、作業者は火花、高温のスラグ、煙、炎の眩しさ、そして床に敷かれたガスホースといった危険にさらされます。トーチをロボットに渡すことでこうした危険を回避できるのは、炎が点灯している間、作業区域内に誰も立ち入る必要がない場合に限られます。そのためには通常、切断区域の周囲に火花防止スクリーンを設置し、切断箇所の近くに排煙装置を設け、人が進入するとロボットを停止させガスを遮断する安全柵を設置し、ホースをアームに沿って配線し、スラグに触れないようにする必要があります。
他の2つの制約との関連は、荷重です。すべてのプレートを手作業で切断場所に置く場合、部品ごとに作業員が作業区域に一度入り、配置のたびにプレートがずれる可能性があります。2つの支持位置があれば、一方のプレートを切断している間にもう一方のプレートを荷重することができ、荷重側は火花発生区域の外側になります。この方法が床面積に見合うかどうかは、切断時間と荷重時間の比率によって決まります。
部品の形状とバッチサイズが意思決定にどのように影響するか
| あなたの状況 | 何が通常それを決定するのか | 可能性のある方向 |
|---|---|---|
| 同じプレート部品を繰り返しバッチで使用、シンプルなエッジ | 固定支持部は切断線から完全に離れており、張られた経路が保持される。 | ロボットセルの有力候補 |
| 少量のバッチで様々な輪郭を描く | 部品ごとの変更とプログラミング時間のサポート | ロボットは、部品がサポートを共有でき、プログラムの作成が迅速な場合にのみ使用できます。 |
| 多数のプロファイルが入れ子状に配置された大きな平らなシート | シートの取り扱いとネスト | ガントリー式切断機の方が通常は優れたツールです |
| ガントリーが届かない成形部品またはエッジ | 懐中電灯の角度と到達距離 | 6つの軸がロボットを選ぶ理由です |
| 位置や平面度が変化するプレート | トーチの高さ | プレート検出または高さ制御機能を備えたロボット |
購入者が尋ねる質問
厚板の切断には、ロボット式火炎切断機とガントリー式火炎切断機のどちらが適していますか？
大きな平板からプロファイルを切り出す場合、通常はガントリー式加工機の方が簡単な選択肢です。ロボットが活躍するのは、部品が既に別々のピースで、エッジカットが必要な場合、トーチを傾ける必要がある場合、または部品が平面でない場合です。
懐中電灯には自動高さ制御が必要ですか？
必ずしもそうとは限りません。プレートが同じ素材から作られ、同じ支持台に設置される場合は、張った高さが維持される可能性があります。位置や平面度が異なる場合は、後から調整するのではなく、最初から考慮して計画を立てるべきです。
このような細胞では、何が最初に摩耗するのでしょうか？
切断部下の支持部材にはスラグが溜まり、熱が伝わります。そのため、迅速に清掃または交換できる支持部材と、セルを分解せずに空にできるテーブルまたはスラグトレイを計画してください。
私たちに送るもの
- 切断線がマークされた部品図、および板材と厚さの範囲
- 版の到着形態：個別のブランク、一枚のシート、成形部品、およびそれらの平坦度
- 1日あたりの生産量と、セルを共有する部品の数
- 部品の積み下ろし方法と利用可能な床面積
- 切断端に面取りの要件はありますか？
手持ちトーチから火炎切断装置を取り外す予定ですか？ 部品図面と日々の生産量を送ってください。 または電子メール sales@evsrobot.comセル構成案とサイクルタイムの見積もりをご提示いたします。
この記事では、撮影された火炎切断セルの一例について説明します。板厚、切断速度、切断品質は部品によって異なるため、試運転で確認する必要があります。