JP2001259846A - エアープラズマ切断機 - Google Patents
エアープラズマ切断機Info
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Abstract
路7内に圧縮空気が残存することなく、コンプレッサー
1にかかる負荷を軽減して、再起動を瞬時に行うエアー
プラズマ切断機を提供すること。 【解決手段】 コンプレッサー1のエアー供給が停止
中のときは、常に上記電磁弁5が「開」となること及び
コンプレッサー1の作動が円滑に行われるように、上記
コンプレッサー1の起動時からパイロットアークが発生
する時点までの間、上記電磁弁5を「開」とするエアー
プラズマ切断機。
Description
断トーチにエアーを供給して、ワークを切断するエアー
プラズマ切断機に関する。
ズマアークを発生させるために、トーチ電極の周囲に間
隔を隔てて位置するノズルと、トーチ電極との間にプラ
ズマ用のガス、例えば圧縮空気(以下、プラズマ用のガ
スを圧縮空気という)を供給すると共に、トーチ電極と
ワークとの間に高周波電圧を供給する。図1は、エアー
プラズマ切断機の圧縮空気の供給・排出経路を説明する
概略図である。図1において、1はプラズマアークを発
生するために、トーチ電極8とノズル9との間に圧縮空
気を供給するコンプレッサーである。以下、トーチ電極
8とノズル9とを合わせて切断トーチ10という。2は
コンプレッサ1から供給される圧縮空気中に含まれるゴ
ミ、粉塵等を除去するエアーフィルターである。3はコ
ンプレッサーから供給される圧縮空気の圧力がプラズマ
アークを発生するのに要する設定圧、例えば0.39
[MPa]以上で「開」となるリリーフ弁である。4は
後述するエアー供給経路7内の圧力を検知して、既定の
圧力以下となったときに異常と判別して図示を省略した
エアープラズマ切断機の電源装置を停止する圧力スイッ
チである。5は図示を省略したエアープラズマ切断機の
電源装置からの指令によって「開」となる電磁弁であ
る。6は電磁弁5に並列に接続された絞り弁であり、常
時「開」となっている。7は上記コンプレッサー1乃至
電磁弁5を連通するエアー供給経路であって、絞り弁6
の経路に比べて非常に大きな内径で構成されている。従
って、電磁弁5が「閉」のときは絞り弁6から小流量の
圧縮空気が切断トーチ10に流れ、電磁弁5が「開」の
ときには大流量の圧縮空気が電磁弁5から切断トーチに
流れる。
タイミング図である。以下、図1及び図2を参照して従
来のエアープラズマ切断機の動作を説明する。図2の時
刻t0において、コンプレッサー1から圧縮空気がエア
ー供給経路7に供給されると同時に図示を省略したエア
ープラズマ切断機の電源装置の起動信号が「ON」とな
る。このとき図1の点Pにおける圧力は、直ちにリリー
フ弁の設定値、例えば0.39[MPa]となり、リリ
ーフ弁3は「開」となり、トーチ電極8とノズル9との
間に圧縮空気が供給される。エアープラズマ切断機の電
源装置の起動信号が「ON」となると、トーチ電極8と
ノズル9との間にパイロット電流が流れる。時刻t0の
エアープラズマ切断機の電源装置の起動時は良好なパイ
ロットアークを発生させるため、小流量の圧縮空気がノ
ズル9に供給される。すなわち、電磁弁5は「閉」であ
り、圧縮空気は絞り弁6からのみ供給される。
クWに近づけると、パイロットアークがパイロットとな
って、切断トーチ10とワークWとの間にプラズマアー
クが発生し、切断電流が流れる。この切断電流が流れた
ことを図示を省略した電流検出器が検出した後、時刻t
2において電磁弁5が「開」となる。この時刻t1から
t2に至る時間の遅れは、上記電流検出器が切断電流を
検出してから電磁弁5に「開」となる信号を送るまでの
電気的な時間の遅れであり、極わずかな時間遅れであ
る。電磁弁5が「開」となる時刻t2から時刻t3の間
にプラズマ切断が実施される。時刻t3において、プラ
ズマ切断が終了すると切断電流及び起動信号が「of
f」となり、電磁弁が「閉」となる。時刻t3におい
て、上記したようにプラズマ切断は終了するが、コンプ
レッサー1は時刻t3から時刻t4まで作動し続ける。
切断トーチ10は、プラズマ切断中に高温度となってい
るので、切断トーチ10の劣化を防ぎ、高寿命化とする
ために、予め定めた時刻t4までの一定時間、コンプレ
ッサー1は作動し続け、切断トーチ10を冷却させる。
切断機は、以上のようにプラズマ切断が行われる。上記
エアープラズマ切断機は、コンプレッサー1の有効活用
及び長寿命化を目的として、パイロットアークを発生さ
せてから切断作業中及び切断トーチ10の冷却期間中の
みコンプレッサー1を作動している。又、上記したよう
に、図2の時刻t0において、エアープラズマ切断機の
電源装置の起動時は良好なパイロットアークを発生させ
るために、小流量の圧縮空気が切断トーチ10に供給さ
れる。すなわち、電磁弁5は「閉」であり、圧縮空気は
絞り弁6からのみ供給されている。そのために、図2に
示すコンプレッサ1が停止する時刻t4において、図1
に示すエアー供給経路7内には圧縮空気が残存してお
り、圧縮空気は絞り弁6から徐々に排出されている。
タイミング図であり、圧縮空気の供給・排出経路及び図
4の点Pの圧力を示す図である。図4は、エアープラズ
マ切断機の圧縮空気の供給・排出経路を説明する概略図
であり、エアー供給経路内に残る圧縮空気の残存状態を
示す図である。以下、図3及び図4を参照して、従来技
術のエアー供給経路7内に残る圧縮空気の残存状態につ
いて説明する。
なり、コンプレッサ1は作動する。その後瞬時に、点P
の圧力はリリーフ弁3の設定圧Prとなり、リリーフ弁
3が「開」となる。この時刻t0のときは、エアープラ
ズマ切断機の稼働開始時であり、点Pには圧縮空気が残
存していない。そのために、コンプレッサー1は作動開
始時に、エアー供給経路7内から影響を受けることはな
い。時刻t0乃至時刻t1の間、電磁弁5は「閉」であ
り、圧縮空気は絞り弁6から切断トーチ10に流れる。
すなわち、良好なパイロットアークを発生させるため
に、図4に示すAの経路を通過することなくBの経路を
通過して小流量の圧縮空気を切断トーチ10に供給す
る。
5は、「開」であり、圧縮空気は絞り弁6及び電磁弁5
から切断トーチ10に流れる。すなわち、良好なプラズ
マ切断を行うために、図4に示すAの経路及びBの経路
を通過して大流量の圧縮空気を切断トーチ10に供給す
る。
5は、「閉」であり、圧縮空気は絞り弁6から切断トー
チ10を通じて排出される。すなわち、切断トーチを冷
却するための圧縮空気が、図4に示すBの経路を通過し
て切断トーチ10を通じて排出される。
「off」になると、図4に示すエアー供給経路7内の
点線斜線部に残存する圧縮空気は、エアー供給経路7内
に残存しつつ徐々にBの経路を通過して排出される。
している圧縮空気が、排出されるには数秒間要する。エ
アー供給経路7内に圧縮空気が残存している状態でコン
プレッサー1を再起動すると、コンプレッサー1に負荷
がかかり、不安定な状態となる。そのために、エアー供
給経路7内に残存している圧縮空気は、コンプレッサー
1の故障の原因となり、寿命を短くさせる等の問題点が
あった。従って、従来からエアープラズマ切断機のコン
プレッサー1を再起動させるときには、図4に示す点P
の圧力が図3に示すコンプレッサー1の作動設定値P0
以下となる時刻t5まで、コンプレッサー1の故障の防
止、長寿命化等を目的として、コンプレッサー1の再起
動は行なっていない。しかし、上記のように、コンプレ
ッサー1を停止した後に、再度エアープラズマ切断機を
稼働させてコンプレッサー1を再起動させる場合、図4
に示す点Pの圧力が、コンプレッサー1の作動設定値P
0以下となるまでの間、プラズマ切断することができな
い。そのために、切断トーチ10を連続的に移動させ
て、複数のワークを切断する等、プラズマ切断を一時停
止させた後に、再度プラズマ切断する場合は、切断作業
に時間を要するだけでなく、作業者が一旦停止後に続け
て切断再開をしようとする意思を阻害してストレスを感
じる問題もあった。
ために、パイロットアーク時には良好なパイロットアー
クを発生させる小流量の圧縮空気を切断トーチ10に供
給し、プラズマ切断時には良好なプラズマ切断をするた
めに、大流量の圧縮空気を切断トーチ10に供給するエ
アープラズマ切断機において、コンプレッサーの再起動
時にエアー供給経路7内に圧縮空気が残存することな
く、コンプレッサー1にかかる負荷を軽減して、再起動
を瞬時に行うエアープラズマ切断機を提供することにあ
る。
切断機は、切断トーチ10にエアーを供給するコンプレ
ッサー1と、上記コンプレッサー1と上記切断トーチ1
0とを連通するエアー供給経路7と、上記エアー供給経
路7内に配置された電磁弁5と、上記エアー供給経路7
内であって上記電磁弁5と並列に配置された絞り弁6
と、上記エアー供給経路7内の圧力を検知して、上記エ
アー供給経路内の圧力が予め定めた既定値以下のときに
異常と判別して図示を省略したエアープラズマ切断機の
電源装置を停止する圧力スイッチ4と、上記コンプレッ
サー1から供給されるエアー中のゴミ、粉塵等を除去す
るエアーフィルター2と、上記エアー供給経路7内に配
置され、前記コンプレッサー1から供給されるエアーが
既定値以上のときに弁が「開」となるリリーフ弁3とを
備えたエアープラズマ切断機に適用される。
は、上記コンプレッサー1のエアー供給が停止中のとき
は、常に上記電磁弁5が「開」となるエアープラズマ切
断機である。
は、請求項1に記載のエアープラズマ切断機において、
上記コンプレッサー1の作動が円滑に行われるように、
上記コンプレッサー1の起動時からパイロットアークが
発生する時点までの間、上記電磁弁5を「開」とするエ
アープラズマ切断機である。
手段を示すタイミング図である。以下、図1及び図5を
参照して本発明のエアープラズマ切断機の動作を説明す
る。図5の時刻t0において、電磁弁5は予め「開」で
あり、エアー供給経路7内には圧縮空気が残存しない状
態となっている。したがって、コンプレッサー1にエア
ー供給経路7内からの負荷がかかることなく、コンプレ
ッサー1の作動は円滑に行われ「ON」となると同時に
図示を省略したエアープラズマ切断機の電源装置の起動
信号が「ON」となる。エアープラズマ切断機の電源装
置の起動信号が「ON」となると、トーチ電極8とノズ
ル9との間にパイロット電流が流れる。
おける圧力が瞬時に上昇し、リリーフ弁3の設定値P
r、例えば0.39[MPa]となり、リリーフ弁は
「開」となり、圧縮空気がエアー供給経路7を通じてト
ーチ電極8とノズル9との間に供給される。リリーフ弁
3が「開」となると、電磁弁5は「閉」となり、良好な
パイロットアークを発生させるために、圧縮空気が絞り
弁6からのみ供給される。したがって、小流量の圧縮空
気が切断トーチ10に供給されて良好なパイロットアー
クが発生する。
クWに近づけると、パイロットアークがパイロットとな
って、切断トーチ10とワークWとの間にプラズマアー
クが発生し、切断電流が流れる。この切断電流が通電し
たことを図示を省略した電流検出器が検出して、時刻t
2において電磁弁5が「開」となる。この時刻t1から
t2に至る時間の遅れは、上記電流検出器が切断電流を
検出してから電磁弁5に「開」となる信号を送るまでの
電気的な時間の遅れであり、極わずかな時間遅れであ
る。電磁弁5が「開」となる時刻t2から時刻t3の間
にプラズマ切断が実施される。
ると切断電流及び起動信号が「off」となり、電磁弁
5が「閉」となる。時刻t3において、上記したように
プラズマ切断は終了するが、コンプレッサー1は時刻t
3から時刻t4まで作動し続ける。切断トーチ10は、
プラズマ切断中に高温度となっているので、切断トーチ
10の劣化を防ぎ、高寿命化とするために、予め定めた
時刻t4までの一定時間、コンプレッサー1は作動し続
け、切断トーチ10を冷却させる。
経過した後で、コンプレッサー1は「off」となる。
この時刻t4の時点ではエアー供給経路7内には、リリ
ーフ弁3の設定値とほぼ同程度の圧縮空気が残存してい
るが、本発明のエアープラズマ切断機は、コンプレッサ
ー1が「off」になると共に電磁弁5が「開」となる
ので、上記エアー供給経路7内に残存している圧縮空気
は、Aの経路及びBの経路の両方から切断トーチ10を
通じて排出される。したがって、時刻t4から極小な時
間である時刻t5までに、残存している圧縮空気はエア
ー供給経路7外に排出される。
機の圧縮空気の供給・排出経路を説明する概略図であっ
て、本発明の図1の電磁弁5と絞り弁6とを並列に接続
して、圧縮空気を切断トーチ10に供給する構成に代え
て、電磁弁51と切断トーチ10との間に、エアー供給
経路7と並列に絞り弁6を備えた構成である。図6で示
す本発明の他のエアープラズマ切断機を使用すると、A
の経路に加えて、絞り弁6を通過するBの経路の圧縮空
気量を電磁弁51によって調整することができ、より良
好なパイロットアーク及びプラズマアークとすることが
できる。図6に示す、本発明の他のエアープラズマ切断
機を使用した場合でも、上記の本発明のエアープラズマ
切断機と同様に、コンプレッサー1が「0ff」となっ
た後に、電磁弁51を制御してエアー供給経路7内に残
存する圧縮空気をエアー供給経路7外に排出することが
でき、コンプレッサー1の再作動をすぐに行うことがで
き、かつコンプレッサー1に負荷のかからないエアープ
ラズマ切断機とすることができる。
エアープラズマ切断機は、電磁弁5又は51を制御する
ことによって、パイロットアーク時には小流量の圧縮空
気を切断トーチ10に供給して良好なパイロットアーク
を発生させ、プラズマ切断時には大流量の圧縮空気を切
断トーチ10に供給して良好なプラズマ切断を行うこと
ができるエアープラズマ切断機において、プラズマ切断
時に電磁弁5又は51を「開」とすると共に、コンプレ
ッサー1が「off」となっている時間及びコンプレッ
サー1の再起動を円滑にするための数秒間、電磁弁5又
は51を「開」とすることによって、コンプレッサーに
かかる負荷を軽減すると共に、プラズマ切断を一時停止
させた後に、再度プラズマ切断をする場合、コンプレッ
サー1の再起動を瞬時に行うことができる。したがっ
て、切断に要する時間を短縮させて能率的な切断作業を
行うと共に、作業者の再開始の意思を阻害することがな
く作業性を向上させることができる。
断作業中及び切断トーチ10の冷却期間中のみコンプレ
ッサー1を作動しているため、圧縮空気の使用料を軽減
することができる。
給・排出経路を説明する概略図である。
ミング図である。
ミング図であり、圧縮空気の供給・排出経路及び図4の
点Pの圧力を示す図である。
給・排出経路を説明する概略図であり、エアー供給経路
内に残る圧縮空気の残存状態を示す図である。
イミング図である。
の供給・排出経路を説明する概略図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 切断トーチにエアーを供給するコンプレ
ッサーと、前記コンプレッサーと前記切断トーチとを連
通するエアー供給経路と、前記エアー供給経路内に配置
された電磁弁と、前記エアー供給経路内であって前記電
磁弁と並列に配置された絞り弁と、前記エアー供給経路
内に配置され、前記コンプレッサーから供給されるエア
ーが既定値以上のとき弁が「開」となるリリーフ弁とを
備えたエアープラズマ切断機において、前記コンプレッ
サーのエアー供給が停止中のときは、前記電磁弁が
「開」となるエアープラズマ切断機。 - 【請求項2】 前記コンプレッサーの起動時からパイロ
ットアークが発生する時点までの間、前記電磁弁を
「開」とする請求項1に記載のエアープラズマ切断機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000081692A JP4468542B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | エアープラズマ切断機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000081692A JP4468542B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | エアープラズマ切断機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001259846A true JP2001259846A (ja) | 2001-09-25 |
JP4468542B2 JP4468542B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=18598598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000081692A Expired - Lifetime JP4468542B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | エアープラズマ切断機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4468542B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7502995B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-03-10 | International Business Machines Corporation | Processing structured/hierarchical content |
CN105234536A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种大气等离子体射流加工对刀装置 |
CN105328318A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-02-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种大气等离子体射流加工对刀方法 |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000081692A patent/JP4468542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7502995B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-03-10 | International Business Machines Corporation | Processing structured/hierarchical content |
CN105234536A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种大气等离子体射流加工对刀装置 |
CN105328318A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-02-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种大气等离子体射流加工对刀方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4468542B2 (ja) | 2010-05-26 |
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