CN105848817A - 等离子体切割装置 - Google Patents

等离子体切割装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105848817A
CN105848817A CN201480070949.7A CN201480070949A CN105848817A CN 105848817 A CN105848817 A CN 105848817A CN 201480070949 A CN201480070949 A CN 201480070949A CN 105848817 A CN105848817 A CN 105848817A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
plasma
flow
electrode
starting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480070949.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105848817B (zh
Inventor
小林隆二
茂木正裕
古城昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Koike Sanso Kogyo KK
Original Assignee
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koike Sanso Kogyo Co Ltd filed Critical Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Publication of CN105848817A publication Critical patent/CN105848817A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105848817B publication Critical patent/CN105848817B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3405Arrangements for stabilising or constricting the arc, e.g. by an additional gas flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/006Control circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/36Circuit arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18Sheet panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种等离子体切割装置(A),为了延长设置于等离子体割炬的电极的寿命,在对电极施加电流从而针对被切割材料(B)等离子体电弧上升到预先设定的电流值的过程中,将起动气体切换成等离子体气体,构成为具有:起动气体供给部(2),具有起动气体供给源(2a)和设置于起动气体配管(2c)的起动气体电磁阀(2b);等离子体气体供给部(3),具有等离子体气体供给源(3a)和设置于等离子体气体配管(3c)的等离子体气体电磁阀(3b);等离子体气体连接部(8),连接起动气体供给部的下游侧端部和等离子体气体供给部的下游侧端部;气体配管部(5),连接等离子体气体连接部(8)和割炬主体(1a);流量保持部件(4),设置于气体配管部;和控制装置(10),控制各电磁阀的开闭并且控制流量保持部件。

Description

等离子体切割装置
技术领域
本发明涉及能够使设置于等离子体切割割炬的电极的寿命延长的等离子体切割装置。
背景技术
向被切割材料喷射等离子体电弧来切割该被切割材料的等离子体切割法已经普及。实施等离子体切割法时使用的等离子体切割装置构成为具有:电极,其具有导电性,且构成为相对于设置在等离子体切割割炬的割炬主体的具有导电性的电极座可装卸;喷嘴,其具有导电性,包围电极并且以与该电极绝缘的状态进行配置,构成为相对于割炬主体可装卸;和气体供给源,其向电极的周围供给用于形成等离子体电弧的等离子体气体。
在使用等离子体切割割炬来切割被切割材料的情况下,首先,在电极与喷嘴之间供给等离子体气体并且使其在两者之间放电从而形成导引电弧(pilot arc)。从喷嘴向被切割材料喷射导引电弧,使其在电极与被切割材料之间放电从而形成等离子体电弧。而且,由等离子体电弧熔融母材并且排除熔融物,同时使等离子体切割割炬移动,由此就能够对被切割材料进行切割。
在使含有氧的等离子体气体等离子体化向被切割材料喷射从而进行切割的等离子体切割割炬中,一般使用在由铜或铜合金形成的保持器的中心埋设固定了由铪或锆或者它们的合金形成的电极材料的电极。在如此构成的电极中,电极材料因等离子体电弧的热而熔融,并且因等离子体气体而发生氧化从而消耗。由此,存在如何使等离子体切割割炬的电极的寿命得到延长这样的课题,为了解决该课题,实际情况是已经提出了很多建议。
例如,专利文献1所记载的发明涉及一种基于起动次数越多则耐久时间越短这样的认识而完成的等离子体切割起动方法。在该技术中,在起动等离子体切割时,对等离子体气体(起动气体)使用氧70~10摩尔%和氮30~90摩尔%的混合气体,起动完成后,切换成浓度95%以上的氧气(等离子体气体)进行切割。
在专利文献1中,公开了气体的供给配管系统(第2图),记载了“在等离子体切割开始时,混合气体电磁阀9打开,氧电磁阀8闭合。若切割起动完成,则混合气体电磁阀9闭合,氧电磁阀8打开,等离子体气体切换为氧。对于切换的时机(timing)来说,因为穿孔时间根据要切割的板厚的不同而不同,所以借助预先准备的各板厚的设定计时器来进行”。
此外,专利文献2所记载的发明涉及一种用于基于等离子体电弧的切割以及焊接的方法和装置。在专利文献2中记载了以下内容:借助氮/氧电磁换向阀SV15而能够在氧等离子体供应线(76)中供应氮或氧;以及对该供应线并联连接电磁阀SV1~SV3,对各电磁阀SV1~SV3分别串联连接流量调整用的针阀MV1~MV3。
而且,若发出作业的开始指令,则SV2、3同时开放,在电极的周围供应通过SV15的切换而选择的气体并借助针阀MV2、3而供应预先设定的流量的气体,从而使导引电弧开始。之后,经过了规定时间时,SV3关闭,进一步经过了规定时间时,在除SV2以外还开放了SV1、3后,关闭SV2,在将导引电弧切换成等离子体电弧时,关闭SV3,从而使从SV1供应的气体作用下的等离子体电弧继续。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第1525321号(特公昭64-9112号公报)
专利文献2:日本专利第3172532号
发明内容
发明要解决的课题
对于等离子体切割割炬的电极来说,始终存在使其延长寿命的课题,专利文献1所记载的发明想要通过在起动等离子体电弧时利用氧纯度低的气体来解决课题。
从设置于等离子体切割割炬的电极到供给起动气体、等离子体气体的电磁阀存在配管、软管,它们的内容积一般较大。即使是专利文献1所记载的发明,从混合气体电磁阀、氧电磁阀到电极的距离也较大,从开放这些电磁阀起直至在电极的周围供给目标气体为止,会产生时间延迟。由此,产生如下问题:在执行关闭混合气体电磁阀并且开放氧电磁阀的动作时,在电极的周围供给的气体的流量发生变动,受其影响,电极的消耗有可能会产生进展。
在专利文献2所记载的发明中,设置有快速填充阀SV3,在开放SV2时,以及在开放SV1时,通过同时将SV3开放规定时间,从而增加被供应的气体的流量。但是,SV1~SV3的流量是借助MV1~MV3而被个别调整的,无法解决SV1~SV3的开闭动作时电极周围的气体的流量发生变动这样的问题。
此外,形成导引电弧或等离子体电弧时的气体,是借助SV15的切换而选择的氮或者氧,还存在如下问题:在从导引电弧切换成等离子体电弧时,实际上很难从氮切换成氧。
对于包含起动气体、等离子体气体在内的气体流体来说,在电磁阀开放的瞬间、或者关闭的瞬间,例如会如图3中由“流量”的线(虚线)所记载的现有例那样,产生较大的流动变化。由此,在电极的周围供给的气体的流量会发生变化,起因于该变化,电极的消耗有可能会产生进展。
本发明的目的在于,提供一种能够延长设置于等离子体切割割炬的电极的寿命的等离子体切割装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明所涉及的等离子体切割装置在对设置于等离子体切割割炬的电极施加等离子体电流之前,在电极的周围供给起动气体,在对电极施加等离子体电流从而针对被切割材料等离子体电弧上升到预先设定的电流值的过程中,将所述起动气体切换成等离子体气体,该等离子体切割装置的特征在于,具有:起动气体供给部,其具有起动气体供给源、和设置于起动气体配管的起动气体电磁阀,向电极供给起动气体;等离子体气体供给部,其具有等离子体气体供给源、和设置于等离子体气体配管的等离子体气体电磁阀,向电极供给等离子体气体;等离子体气体连接部,其将所述起动气体供给部的下游侧端部和所述等离子体气体供给部的下游侧端部连接;气体配管部,其具有流量保持部件,一端连接于所述等离子体气体连接部,另一端连接于等离子体切割割炬,向电极供给起动气体、或者混合了起动气体和等离子体气体的气体、或者等离子体气体;和控制装置,其控制所述起动气体电磁阀、等离子体气体电磁阀的开闭,并且控制所述流量保持部件。
发明效果
上述等离子体切割装置借助等离子体气体连接部,将供给起动气体的起动气体供给部的下游侧端部和供给等离子体气体的等离子体气体供给部的下游侧端部进行了连接。而且,借助气体配管部将等离子体气体连接部和等离子体切割割炬连接,在该气体配管部设置了流量保持部件。由此,在从起动气体切换成等离子体气体时,能够保持预先设定的流量来供给起动气体或者混合了起动气体和等离子体气体的气体或者等离子体气体。
如上所述,通过在电极的周围保持预先设定的流量来从起动气体切换成等离子体气体,从而就能够减轻电极的消耗,能够延长电极的寿命。尤其是,通过将等离子体气体设为氧或者空气,将起动气体设为氧浓度低于等离子体气体、或者不含有氧的气体,从而能够减轻伴随起动时的电极氧化的消耗。
此外,在连接等离子体气体连接部和等离子体切割割炬的气体配管部设置了流量保持部件,其中,该等离子体气体连接部对起动气体供给部和等离子体气体供给部进行了连接。由此,当将在电极周围供给的气体从起动气体变更成等离子体气体时,即使在气体配管部中同时流过起动气体和等离子体气体时,借助流量保持部件也能够保持这些气体的流量。即,当起动气体和等离子体气体在等离子体气体连接部汇合而流入气体配管部时,流量保持部件将这些气体合并而保持成预先设定的流量,所以能够在流量稳定的状态下向电极进行供给。因此,能够减轻电极周围的压力变动,能够进一步实现电极寿命的延长。
附图说明
图1是说明本实施例所涉及的等离子体切割装置的构成的示意图。
图2是说明本实施例所涉及的等离子体切割装置的控制系统的图。
图3是控制起动气体和等离子体气体的时序图的示例。
具体实施方式
以下,说明本发明所涉及的等离子体切割装置。本发明所涉及的等离子体切割装置,在开始针对被切割材料的切割时,在电极的周围优选供给氧浓度低于等离子体气体或者不含有氧的起动气体来进行起动,由此使电极的周围成为低氧气氛来减轻氧化。
尤其是,起动气体供给部和等离子体气体供给部的下游侧端部经由等离子体气体连接部而与设置了流量保持部件的气体配管部连接。由此,在从起动气体切换成等离子体气体时,通过在遮断起动气体电磁阀之前开放等离子体气体电磁阀,从而能够减轻在电极周围供给的气体的流量变动。
如图1所示,等离子体切割装置A构成为具有:等离子体切割割炬(以下简称为“割炬”)1、起动气体供给部2、等离子体气体供给部3、设置了流量保持部件4的气体配管部5、电源6、和冷却水供给部7。起动气体供给部2的下游侧端部和等离子体气体供给部3的下游侧端部在等离子体气体连接部8处被连接,该等离子体气体连接部8构成了气体配管部5的上游侧端部。而且,构成为通过从割炬1向被切割材料B喷射等离子体电弧,同时使割炬1以规定的路径移动,从而能够对被切割材料B进行切割。
割炬1构成为具有:割炬主体1a;可装卸地设置于割炬主体1a的电极1b;和喷嘴1c,其可装卸地设置于割炬主体1a,包围电极1b而形成,在前端形成了喷嘴孔1d。而且,由电极1b和喷嘴1c构成气体室1e,通过在该气体室1e供给起动气体或者混合了起动气体和等离子体气体的气体或者等离子体气体来进行等离子体化,从而形成导引电弧或者等离子体电弧。
在割炬主体1a的内部形成有未图示的冷却水通路,在该冷却水通路连接冷却水供给部7,进行针对电极1b、喷嘴1c的冷却水的供给、以及排水。
电源6与电极1b、喷嘴1c以及被切割材料B连接。而且,构成为:对气体室1e供给起动气体,同时使其在电极1b与喷嘴1c之间放电,从而形成导引电弧,从喷嘴孔1d喷射该导引电弧,使其在电极1b与被切割材料B之间放电,从而形成等离子体电弧。
起动气体供给部2具有:起动气体供给源2a、起动气体电磁阀2b、和将它们串联连接的起动气体配管2c。起动气体供给源2a供给优选为起动气体的气体,例如供给氧浓度比由氧或空气构成的等离子体气体低的气体、或者不含有氧的气体,其只要是能够供给这种气体的供给源即可。
作为氧浓度低于等离子体气体的起动气体的供给源,有使氮或氩气和氧以预先设定的混合比进行混合的气体混合装置。此外,作为不含有氧的起动气体的供给源,有填充了氮、氩气的储气瓶或者工厂配管。由此,作为起动气体供给源2a,能够有选择地利用所述气体混合装置、储气瓶或者工厂配管等。
起动气体电磁阀2b由后述的控制装置10进行控制,向气体室1e供给起动气体,或者遮断起动气体的供给,其中,该气体室1e形成在割炬1中所设置的电极1b与喷嘴1c之间。
等离子体气体供给部3具有:等离子体气体供给源3a、等离子体气体电磁阀3b、和将它们串联连接的等离子体气体配管3c。等离子体气体供给源3a供给氧或者空气,其只要是能够供给氧或者空气的供给源即可。例如,作为氧的供给源,有填充了氧的储气瓶、工厂配管,作为空气的供给源,有空气压缩机。
等离子体气体电磁阀3b由控制装置10进行控制,向气体室1e供给等离子体气体,或者遮断等离子体气体的供给,其中,该气体室1e形成在割炬1中所设置的电极1b与喷嘴1c之间。
构成起动气体供给部2的起动气体配管2c的下游侧端部、和构成等离子体气体供给部3的等离子体气体配管3c的下游侧端部由等离子体气体连接部8相互连接。而且,将等离子体气体连接部8作为上游侧的端部来构成气体配管部5。
气体配管部5构成在等离子体气体连接部8与割炬1之间,在该气体配管5设置了流量保持部件4。而且,构成为能够将从起动气体供给部2供给的起动气体、从等离子体气体供给部3供给的等离子体气体以流量保持部件4中所设定的流量供给到形成于割炬1的气体室1e。
流量保持部件4具有将在气体配管部5中流动的气体保持成预先设定的流量的功能。由此,只要是具有保持流量的功能的部件,就能够加以利用。作为流量保持部件4,被称为流量恒定控制装置或者流量恒定控制元件的部件(例如日本专利第3526942号公报中记载为恒定流量元件B的构成)处于流通中,可以有选择地利用这些部件,其中,上述被称为流量恒定控制装置或者流量恒定控制元件的部件当感知到流量的变化时进行控制,以使得发生了变化的流量恢复成预先设定的流量。
图2是说明用于对构成等离子体切割装置A的各电磁阀2b、3b以及流量保持部件4进行控制的控制系统的图。在图中,控制装置10构成为具有:控制部10a、存储经由输入部12输入的数据的数据存储部10b、计时器部10c、和控制流量保持部件4中的动作的流体控制部10d。
11是键盘等输入装置,其经由输入部12输入起动气体、等离子体气体的流量、以及被切割材料B的板厚、要切割的形状等。此外,13是输出部,其将来自控制装置10的输出信号输出给各电磁阀2b、3b、流量保持部件4。
起动气体的流量、以及等离子体气体的流量被预先从输入装置11输入,并且存储在控制装置10的数据存储部10b中。而且,与针对起动气体电磁阀2b的开放信号的发生同步地,从流体控制部10d对流量保持部件4输出预先存储的起动气体的流量,在流量保持部件4中进行控制,以便对气体配管部5中流动的起动气体的流量进行保持。同样地,等离子体气体的流量也被存储在数据存储部10b中,与等离子体气体电磁阀3b的开放信号的发生同步地,向流量保持部件4输出等离子体气体的流量,由此,进行控制,以便对气体配管部5中流动的等离子体气体的流量进行保持。
尤其是,在从起动气体切换成等离子体气体时,从起动气体配管2c和等离子体气体配管3c向气体配管部5供给起动气体和等离子体气体。即,直到起动气体电磁阀2b被关闭从而将起动气体的供给遮断为止,在气体配管部5中,起动气体和等离子体气体都以混合的状态进行流通。而且,当起动气体电磁阀2b的关闭时机与等离子体气体电磁阀3b的开放时机产生了偏差时,起动气体和等离子体气体在等离子体气体连接部8汇合而流向气体配管部5的混合气体的流量有增加或者减少的危险。
但是,因为在比等离子体气体连接部8更靠下游侧的气体配管部5设置了流量保持部件4,所以即使在各电磁阀2b、3b的开闭时机产生了偏差的情况下,也能够将气体配管部5中的混合气体的流量控制成对等离子体气体预先设定的值。即,流量保持部件4进行控制,以便将气体配管部5中流动的气体的流量保持成预先设定的值,在向流量保持部件4供给的气体的流量脱离了预先设定的流量的情况下,能够进行控制,以使得成为预先设定的流量。
因此,气体配管部5中的流量保持部件4的下游侧的气体的流量以预先设定的流量而成为恒定,但是当上游侧的流量急剧地较大变化时,该流量保持部件4进行反应来应对需要时间,下游侧的气体的流量与预先设定的流量相比也发生变化。尤其是,对于气体流体来说,在电磁阀开放的瞬间、关闭的瞬间会发生较大的流动变化,所以流量保持部件4的下游侧的气体的流量与预先设定的流量相比会发生变化,在经过规定时间(1秒以内)之后,保持成预先设定的流量。
对于如上所述构成的等离子体切割装置A中的切割开始时的起动气体电磁阀2b和等离子体气体电磁阀3b的开闭以及通电时机,使用图3来进行说明。在图中,“流量”的线表示气体室1e中的包括起动气体和等离子体气体在内的气体(从单独起动气体经过起动气体和等离子体气体的混合气体到单独等离子体气体)的流量的变化,在现有例和本实施例不同的部分,以虚线表示现有例,以实线表示本实施例,“等离子体电弧电流”的线表示对电极1b通电的电流值的变化。
在本实施例中,以对电极1b开始通电(图3所示的“等离子体电弧电流ON”)为基准,来设定起动气体电磁阀2b的开闭时机(图3所示的“起动气体电磁阀(2b)ON、OFF”)、以及等离子体气体电磁阀3b的开闭时机(图3所示的“等离子体气体电磁阀(3b)ON、OFF”)。
起动气体电磁阀2b在开始对电极1b通电的时间点即等离子体电弧ON之前保持充分的时间(例如1秒~1.5秒)后开放(起动气体ON)。由此,对形成于割炬1的气体室1e供给保持了稳定的流量的起动气体。而且,从等离子体电弧ON起经过了0.5秒时关闭(起动气体OFF)。
但是,在图3所示的本实施例的“流量”的线(实线)中,在起动气体OFF之后,气体的流量下降。这是如下情况:如图3中以“等离子体电弧电流”的线所示那样,在对电极1b通电的电流在借助等离子体电弧ON信号而开始通电后几秒钟内上升到预先设定的电流值(例如400安培)的过程中,起因于因起动气体以及等离子体气体进行等离子体化而引起的流量的下降,直至流量保持部件4与该气体的流量变化对应为止的期间,下游侧的气体的流量下降。
通过将等离子体电弧电流上升到预先设定的电流值(例如400安培)为止的时间稍长一些地设定为1.5秒~3秒,或者将起动气体的流量设定得比等离子体气体的流量低5%~50%,从而该起动气体以及等离子体气体的流量变化就能够变小。
此外,等离子体气体电磁阀3b在从开始对电极1b通电的时间点即等离子体电弧ON起经过了0.4秒后被开放(等离子体气体ON),并且在起动气体电磁阀2b被遮断的时间点的0.1秒前被开放。伴随等离子体气体电磁阀3b的开放,等离子体气体如本实施例的“流量”的线(实线)所示,由流量保持部件4进行控制,稳定于预先设定的流量。
图3所示的本实施例的“流量”的线(实线)从设为等离子体气体ON时起气体的流量上升是如下情况:起因于因等离子体气体电磁阀3b从OFF变化为ON而引起的流量保持部件4的上游侧的气体的流量的急剧变化,直至流量保持部件4与上游侧的气体的流量变化对应为止的期间,下游侧的气体的流量上升。
如图3中以“等离子体电弧电流”的线所示那样,对电极1b通电的电流在借助等离子体电弧ON信号而开始通电后,当经过了几秒钟的上升时间时,上升到预先设定的电流值(例如400安培)。而且,在该上升过程中,从起动气体切换成等离子体气体。
在本实施例中,起动气体的流量被设定成每分钟40标准升(NL/min),等离子体气体的流量也被设定成40NL/min。因此,预先由输入装置11向控制装置10的数据存储部10b存储预先设定的起动气体以及等离子体气体流量。
而且,借助未图示的操作开关而产生了等离子体切割的开始信号时,首先使起动气体电磁阀2b开放,同时从流体控制部10d对流量保持部件4输出与起动气体的流量40NL/min对应的控制信号。由此,起动气体保持预先设定的流量被供给到形成于割炬1的气体室1e。
在对气体室1e供给起动气体的期间,对电源6产生等离子体电弧ON信号,在电极1b与喷嘴1c之间放电从而形成导引电弧,接下来形成等离子体电弧。因为该起动气体由氧浓度低于等离子体气体或者不含有氧的气体形成,所以能够减轻电极的消耗。
在产生等离子体电弧ON信号后经过了0.4秒时,对等离子体气体电磁阀3b产生等离子体气体ON信号,从等离子体气体配管3c向流量保持部件4供给等离子体气体。同时,从流体控制部10d对流量保持部件4输出与等离子体气体的流量40NL/min对应的控制信号。
在该时间点,对流量保持部件4同时供给起动气体和等离子体气体,供给比所指示的流量即40NL/min大的流量的气体。由此,在流量保持部件4中要进行控制,以便检测出是比设定流量更大的流量后保持所设定的流量。
在产生等离子体电弧ON信号后经过了0.5秒时,对起动气体电磁阀2b产生起动气体OFF信号而使其关闭,停止从起动气体配管2c向流量保持部件4的起动气体的供给。
由此,在流量保持部件4中,供给使等离子体气体的供给开始时的瞬间的大流量和伴随起动气体的停止的比较缓和的流量的减少叠加后的气体。因此,即使是被供给流量如此复杂地进行变化的气体的流量保持部件4,控制成等离子体气体的设定流量,达到稳定所需要的时间也很少(约0.2秒左右)。
在供给到气体室1e的气体从起动气体切换成等离子体气体的期间,在电极1b与被切割材料B之间使其放电而形成等离子体电弧。之后,起动气体完全停止而对气体室1e仅供给等离子体气体,继续形成等离子体电弧。
因此,能够在上述状态下执行针对被切割材料B的切割。
如上所述,在本实施例中,因为在连接等离子体气体连接部8和割炬1的气体配管部5设置了流量保持部件4,所以即使在从该流量保持部件4的上游侧供给的气体的流量发生了变化的情况下,在下游侧也能够保持稳定的流量,其中,该等离子体气体连接部8对起动气体配管2c和等离子体气体配管3c进行了连接。由此,能够减轻气体室1e中的气体的流量变动,能够使电极的寿命得到延长。
进行了本发明所涉及的等离子体切割装置A与本公司现有产品的比较实验,发现寿命得到了充分延长。即,在该比较实验中,使用本发明所涉及的等离子体切割装置A(割炬A)和现有的等离子体切割装置(割炬S),使电流在130A~400A的范围内进行变化来测量寿命(分钟),求出了本发明的电极寿命相对于现有的电极寿命的比率,得到了如下结果。
在电流值为130A~260A的范围内,割炬A的寿命是割炬S的寿命的约2.5倍~约1.5倍。在电流值为260A~400A的范围内,割炬A的寿命是割炬S的寿命的约1.5倍~约1.2倍。
如上所述,无论是以怎样的电流值实施了切割的情况,很明显本发明所涉及的等离子体切割装置A相比现有的等离子体切割装置S,寿命都得到了延长。
产业可利用性
本发明所涉及的等离子体切割装置A在切割钢板时加以利用是有利的。
标号说明
A 等离子体切割装置
B 被切割材料
1 等离子体切割割炬、割炬
1a 割炬主体
1b 电极
1c 喷嘴
1d 喷嘴孔
1e 气体室
2 起动气体供给部
2a 起动气体供给源
2b 起动气体电磁阀
2c 起动气体配管
3 等离子体气体供给部
3a 等离子体气体供给源
3b 等离子体气体电磁阀
3c 等离子体气体配管
4 流量保持部件
5 气体配管部
6 电源
7 冷却水供给部
8 等离子体气体连接部
10 控制装置
10a 控制部
10b 数据存储部
10c 计时器部
10d 流体控制部
11 输入装置
12 输入部
13 输出部

Claims (4)

1.一种等离子体切割装置,在对设置于等离子体切割割炬的电极施加等离子体电流之前,在电极的周围供给起动气体,在对电极施加等离子体电流从而等离子体电弧上升到预先设定的电流值的过程中,将所述起动气体切换成等离子体气体,其特征在于,具有:
起动气体供给部,其具有起动气体供给源、和设置于起动气体配管的起动气体电磁阀,向电极供给起动气体;
等离子体气体供给部,其具有等离子体气体供给源、和设置于等离子体气体配管的等离子体气体电磁阀,向电极供给等离子体气体;
等离子体气体连接部,其将所述起动气体供给部的下游侧端部和所述等离子体气体供给部的下游侧端部连接;
气体配管部,其具有流量保持部件,一端连接于所述等离子体气体连接部,另一端连接于等离子体切割割炬,向电极供给起动气体、或者混合了起动气体和等离子体气体的气体、或者等离子体气体;和
控制装置,其控制所述起动气体电磁阀、等离子体气体电磁阀的开闭,并且控制所述流量保持部件。
2.根据权利要求1所述的等离子体切割装置,其特征在于,
所述起动气体是氧浓度比所述等离子体气体的氧浓度低的气体、或者不含有氧的气体。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体切割装置,其特征在于,
所述流量保持部件是以下部件:当从所述等离子体气体连接部供给的起动气体、或者等离子体气体、或者起动气体以及等离子体气体的流量发生了变化时,将发生了变化的流量保持成预先设定的流量。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的等离子体切割装置,其特征在于,
所述控制装置进行控制,以使得:在对设置于等离子体切割割炬的电极施加等离子体电流之前,对所述流量保持部件指示应保持的所述气体配管部中的气体流量并且使所述起动气体电磁阀开放,在对电极施加等离子体电流从而等离子体电弧上升到预先设定的电流值的过程中,使所述等离子体气体电磁阀开放,之后,使所述起动气体电磁阀关闭。
CN201480070949.7A 2013-12-25 2014-12-16 等离子体切割装置 Active CN105848817B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-266292 2013-12-25
JP2013266292 2013-12-25
PCT/JP2014/083193 WO2015098603A1 (ja) 2013-12-25 2014-12-16 プラズマ切断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105848817A true CN105848817A (zh) 2016-08-10
CN105848817B CN105848817B (zh) 2019-08-20

Family

ID=53478467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480070949.7A Active CN105848817B (zh) 2013-12-25 2014-12-16 等离子体切割装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10517165B2 (zh)
EP (1) EP3090827B1 (zh)
JP (1) JP6499973B2 (zh)
KR (1) KR102190947B1 (zh)
CN (1) CN105848817B (zh)
WO (1) WO2015098603A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114375236A (zh) * 2019-05-23 2022-04-19 深圳市佳士科技股份有限公司 调节气体流量的改进方法和使用该改进的流量调节方法的系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2579836A (en) * 2018-12-17 2020-07-08 Linde Ag Plasma cutting method
JP7418144B2 (ja) * 2020-06-30 2024-01-19 日本特殊陶業株式会社 プラズマ照射装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5170033A (en) * 1990-04-24 1992-12-08 Hypertherm, Inc. Swirl ring and flow control process for a plasma arc torch
US5290995A (en) * 1991-12-20 1994-03-01 Esab Welding Products, Inc. Plasma arc cutting system having fluid metering and power control systems
DE19536150C2 (de) * 1995-09-28 1997-09-04 Esab Hancock Gmbh Einrichtung und Verfahren zur Gassteuerung eines Plasmabrenners einer Plasmaschneidanlage
US6248972B1 (en) * 1999-04-30 2001-06-19 Komatsu Ltd. Plasma cutting method, device and gas supply system for plasma cutting torch
CN1406707A (zh) * 2001-08-17 2003-04-02 小池酸素工业株式会社 流量调整装置及加工装置
US20060186094A1 (en) * 2003-07-11 2006-08-24 Volker Krink Method for supplying a plasma torch with a gas, mixed gas, or gas mixture, comprising volumetric flow regulation in combination with pressure regulation; and arrangement for carrying out said method
EP1849550A2 (de) * 2006-04-24 2007-10-31 Kjellberg Finsterwalde Elektroden & Maschinen GmbH Verfahren zum Plasmaschneiden
JP2013202663A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Nissan Tanaka Corp プラズマ切断方法、プラズマ切断装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5116379B2 (zh) * 1973-07-20 1976-05-24
JPS6192782A (ja) 1984-10-15 1986-05-10 Koike Sanso Kogyo Co Ltd プラズマ切断スタート方法
JPS649112A (en) 1987-06-24 1989-01-12 Toray Eng Co Ltd Spool packaging apparatus with plastic film
CA1310706C (en) * 1988-04-26 1992-11-24 Toshihiko Okada Water cooled plasma arc apparatus
US5396043A (en) 1988-06-07 1995-03-07 Hypertherm, Inc. Plasma arc cutting process and apparatus using an oxygen-rich gas shield
JP3526942B2 (ja) 1995-01-25 2004-05-17 小池酸素工業株式会社 ガス流量の調整装置
US6326583B1 (en) * 2000-03-31 2001-12-04 Innerlogic, Inc. Gas control system for a plasma arc torch
US6121570A (en) * 1998-10-28 2000-09-19 The Esab Group, Inc. Apparatus and method for supplying fluids to a plasma arc torch
JP2004351449A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Komatsu Sanki Kk プラズマ切断装置及びそれの制御装置
JP4685377B2 (ja) * 2004-07-05 2011-05-18 コマツ産機株式会社 プラズマ切断装置
US7115833B2 (en) * 2004-11-03 2006-10-03 The Esab Group, Inc. Metering system and method for supplying gas to a torch
JP5230008B2 (ja) * 2006-10-12 2013-07-10 小池酸素工業株式会社 プラズマ切断装置
US9649715B2 (en) * 2009-12-30 2017-05-16 Lincoln Global, Inc. Pulse width modulation control of gas flow for plasma cutting and marking
US9024230B2 (en) * 2011-04-14 2015-05-05 Victor Equipment Company Method for starting a multi-gas plasma arc torch
JP3172532U (ja) 2011-10-12 2011-12-22 株式会社伸和企画 自動販売機
KR101525321B1 (ko) 2013-06-28 2015-06-02 이승수 조립 및 분해가 용이한 회전전극 조립구조를 가진 회전식 모발 가온 처리장치
US9642237B2 (en) * 2014-05-20 2017-05-02 Hypertherm, Inc. Method of improving electrode life by simultaneously controlling plasma gas composition and gas flow

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5170033A (en) * 1990-04-24 1992-12-08 Hypertherm, Inc. Swirl ring and flow control process for a plasma arc torch
US5290995A (en) * 1991-12-20 1994-03-01 Esab Welding Products, Inc. Plasma arc cutting system having fluid metering and power control systems
DE19536150C2 (de) * 1995-09-28 1997-09-04 Esab Hancock Gmbh Einrichtung und Verfahren zur Gassteuerung eines Plasmabrenners einer Plasmaschneidanlage
US6248972B1 (en) * 1999-04-30 2001-06-19 Komatsu Ltd. Plasma cutting method, device and gas supply system for plasma cutting torch
CN1406707A (zh) * 2001-08-17 2003-04-02 小池酸素工业株式会社 流量调整装置及加工装置
US20060186094A1 (en) * 2003-07-11 2006-08-24 Volker Krink Method for supplying a plasma torch with a gas, mixed gas, or gas mixture, comprising volumetric flow regulation in combination with pressure regulation; and arrangement for carrying out said method
EP1849550A2 (de) * 2006-04-24 2007-10-31 Kjellberg Finsterwalde Elektroden & Maschinen GmbH Verfahren zum Plasmaschneiden
JP2013202663A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Nissan Tanaka Corp プラズマ切断方法、プラズマ切断装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114375236A (zh) * 2019-05-23 2022-04-19 深圳市佳士科技股份有限公司 调节气体流量的改进方法和使用该改进的流量调节方法的系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10517165B2 (en) 2019-12-24
JPWO2015098603A1 (ja) 2017-03-23
KR102190947B1 (ko) 2020-12-14
CN105848817B (zh) 2019-08-20
EP3090827C0 (en) 2024-03-20
WO2015098603A1 (ja) 2015-07-02
KR20160102238A (ko) 2016-08-29
JP6499973B2 (ja) 2019-04-10
EP3090827B1 (en) 2024-03-20
US20160381778A1 (en) 2016-12-29
EP3090827A4 (en) 2017-11-15
EP3090827A1 (en) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105848817A (zh) 等离子体切割装置
CA2891560C (en) Electrode negative pulse welding system and method
US8574379B2 (en) Method for cutting with gas and apparatus for cutting with gas
US20080006614A1 (en) Method and apparatus for automatic gas control for a plasma arc torch
JP6766058B2 (ja) ガス供給装置、混合機能付きガス供給装置、溶接装置、及びガス供給方法
US8158905B2 (en) Arc welding initiation system and method
EP3018981A1 (en) Magnetized coaxial plasma generation device
CN104607777A (zh) 一种焊接保护气交替供气系统
JP7453781B2 (ja) 製造装置用ガス供給装置、アトマイズ装置、3d積層造形装置、及び積層造形システム
CN104014911A (zh) 气体保护焊的动态控制装置及控制方法
JP2014205172A (ja) 消費電力の削減制御を行うレーザ加工装置
US20180281100A1 (en) Plasma welding method
JP2013202663A (ja) プラズマ切断方法、プラズマ切断装置
CN103228390A (zh) 焊接装置
CN104439613A (zh) 电弧焊接装置、方法和系统以及被焊接部件
JP3822304B2 (ja) プラズマ加工用電源装置
KR100263363B1 (ko) 플라즈마 아아크 이용 기기
CN108057949B (zh) 等离子电弧焊接的起弧控制方法
CN105014206A (zh) 一种单丝气电立焊机
JP5601866B2 (ja) ピアシング方法及びピアシング装置
JPH03234373A (ja) プラズマトーチのクリーニング方法
JP2003053526A (ja) 火焔装置
JP2013164648A (ja) 流量調整装置
CN103028827B (zh) 等离子小孔焊接系统及等离子小孔焊接方法
JP6329688B1 (ja) ガス供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant