JP5268148B2 - Plasma cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼板に代表される被切断材から、特に表面を塗装した状態で利用される部材を切断する際に、切断すべき形状に於ける切断面を選択して上縁を曲面状に切断することができるプラズマ切断装置に関するものである。 The present invention selects a cutting surface in a shape to be cut from a material to be cut represented by a steel plate, particularly when the surface is coated, and makes the upper edge curved. The present invention relates to a plasma cutting apparatus capable of cutting.
鋼板に代表される被切断材を切断する際に、被切断材に向けてノズルからプラズマアークを噴射するプラズマトーチを用いたプラズマ法が採用されるようになってきている。プラズマ切断法はガス切断法に比較して速い切断速度を実現し得るため有利である。 When a material to be cut typified by a steel plate is cut, a plasma method using a plasma torch for injecting a plasma arc from a nozzle toward the material to be cut has been adopted. The plasma cutting method is advantageous because it can achieve a higher cutting speed than the gas cutting method.
プラズマ切断法を実施するプラズマ切断装置は、レールに沿って走行する台車と、この台車に搭載されレールに対して横行する横行キャリッジと、横行キャリッジに搭載されたプラズマトーチと、台車、横行キャリッジ、プラズマトーチの動作を制御する制御装置と、を有して構成される。そして、被切断材から切断する形状の情報や、切断する形状に於ける垂直切断領域、開先切断領域を指定する情報、各切断領域に於けるトーチ角度の情報、等の情報を制御装置に入力した後、被切断材に対する切断が実行される。 A plasma cutting apparatus that performs a plasma cutting method includes a carriage that runs along a rail, a transverse carriage that is mounted on the carriage and that traverses the rail, a plasma torch that is mounted on the transverse carriage, a carriage, a transverse carriage, And a control device that controls the operation of the plasma torch. Information on the shape to be cut from the material to be cut, information on the vertical cutting area in the shape to be cut, information on specifying the groove cutting area, information on the torch angle in each cutting area, etc. to the control device After the input, cutting is performed on the material to be cut.
また、例えば造船に於ける船のバラストタンク部は、大部分が海水に曝されるため、表面を塗装して錆の発生を防ぐようにしている。この場合、切断面も塗装されることとなるが、該切断面が略垂直に切断されている部位では切断面と鋼板の表面との交点(縁)が略直角となり、この縁を起点として塗膜が剥離し易くなるという問題が生じる。このため、切断面と表面との縁にサンダーや面取機による二次加工を施して鈍い角度にした後、塗装を施しており、工期の短縮をはかる際の障害となっている。 In addition, for example, most of the ballast tank portion of a ship in shipbuilding is exposed to seawater, so the surface is painted to prevent the occurrence of rust. In this case, the cut surface is also painted, but at the portion where the cut surface is cut substantially perpendicularly, the intersection (edge) of the cut surface and the surface of the steel sheet is substantially perpendicular, and this edge is used as the starting point. There arises a problem that the film is easily peeled off. For this reason, the edge of the cut surface and the surface is subjected to secondary processing with a sander or a chamfering machine to make it a dull angle, and then painted, which is an obstacle to shortening the construction period.
このような問題を解決するために、本件出願人はプラズマトーチを駆動する際の条件を変更することで縁を曲面状に切断するプラズマ切断方法と、プラズマ切断装置を開発している(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, the present applicant has developed a plasma cutting method and a plasma cutting apparatus for cutting the edge into a curved surface by changing the conditions for driving the plasma torch (Patent Literature). 1).
上記した特許文献1に記載した技術では、切断面と被切断材の表面との縁を曲面状(R面状)に切断することができる。しかし、切断すべき形状に於ける領域毎に切断面の形状(曲面切断、垂直切断、開先切断)を指定することが必要であり、切断作業を開始するまでの作業が繁雑になるという問題も生じている。
In the technique described in
本発明の目的は、被切断材から予め設定された平面形状をプラズマトーチによって切断する過程で、垂直切断に対応するプログラムを判別して縁を曲面状にする切断を行えるようにしたプラズマ切断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma cutting apparatus capable of discriminating a program corresponding to vertical cutting and cutting an edge into a curved surface in a process of cutting a preset planar shape from a material to be cut by a plasma torch. Is to provide.
上記課題を解決するために本発明に係るプラズマ切断装置は、電極の周囲にプラズマガスを供給すると共にノズルからプラズマアークを噴射して被切断材を切断するプラズマトーチと、前記プラズマトーチを目的の切断経路に従って移動させる移動装置と、前記プラズマトーチの電極に印可する切断電流及びプラズマガス流量及びプラズマトーチの移動速度及びプラズマトーチの被切断材からの高さ及びプラズマトーチの被切断材に対する傾斜角度を制御する制御装置とを有し、被切断材を垂直切断し、又は被切断材を垂直切断及び開先切断し、又は開先切断するプラズマ切断装置に於いて、前記制御装置が、切断面の上縁を曲面状に切断する際の切断電流及び切断速度及びプラズマトーチの高さ及びプラズマトーチの角度及びプラズマガス流量からなる曲面切断の切断条件を記憶した切断条件記憶部と、切断すべき形状と該形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度を含む形状情報を記憶する形状情報記憶部と、予め曲面切断すべき領域に対応したプラズマトーチの角度範囲を記憶し前記形状情報記憶部に記憶された形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度が前記プラズマトーチの角度範囲にあるとき上縁を曲面状に切断する曲面切断領域として判別する判別部と、前記判別部によって判別した曲面切断領域に対応して前記切断条件記憶部に記憶した切断電流及び切断速度及びプラズマトーチの高さ及びプラズマトーチの角度及びプラズマガス流量からなる切断条件の中から少なくとも一つの条件を読み出してプラズマトーチの電極に印可する切断電流及びプラズマガス流量及びプラズマトーチの移動速度及びプラズマトーチの被切断材からの高さ及びプラズマトーチの被切断材に対する傾斜角度を制御する制御部と、を有して構成されるものである。 In order to solve the above-described problems, a plasma cutting device according to the present invention supplies a plasma gas around an electrode and injects a plasma arc from a nozzle to cut a material to be cut. A moving device that moves according to a cutting path, a cutting current applied to an electrode of the plasma torch, a plasma gas flow rate, a moving speed of the plasma torch, a height of the plasma torch from the workpiece, and an inclination angle of the plasma torch with respect to the workpiece A plasma cutting device that vertically cuts the workpiece, or vertically and groove cuts the workpiece, or performs groove cutting. Cutting current, cutting speed, plasma torch height, plasma torch angle and plasma gas when cutting the upper edge of the tube into a curved surface A cutting condition storage unit that stores cutting conditions for curved surface cutting, and a shape information storage unit that stores shape information including the shape to be cut and the angle of the plasma torch in the cutting region in the shape, and curved surface cutting in advance The angle range of the plasma torch corresponding to the region to be stored is stored, and when the angle of the plasma torch in the cutting region in the shape stored in the shape information storage unit is within the angle range of the plasma torch, the upper edge is curved A discriminating unit that discriminates as a curved surface cutting region to be cut, and a cutting current and a cutting speed, a plasma torch height, and a plasma torch angle that are stored in the cutting condition storage unit corresponding to the curved surface cutting region discriminated by the discriminating unit; A cutting current and a plasma gas that are read out and applied to the electrode of the plasma torch by reading at least one of the cutting conditions consisting of the plasma gas flow rate. It is those composed has a control unit for controlling the angle of inclination with respect to the cutting object height and the plasma torch from the cutting object moving speed and the plasma torch of the flow rate and the plasma torch, the.
上記プラズマ切断装置に於いて、制御装置が、被切断材から切断すべき形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度が予め判別部に記憶された曲面切断すべき領域に対応したプラズマトーチの角度範囲にあり、前記切断領域を曲面切断することのない領域とする情報があるとき、曲面切断に対応する条件に変更することなく、通常の垂直切断に適合した切断条件のまま切断される領域として判別する判別部を有することが好ましい。 In the above plasma cutting apparatus, the control device is configured such that the angle of the plasma torch in the cutting area in the shape to be cut from the material to be cut corresponds to the area to be cut in the curved surface stored in the determination unit in advance. When there is information in the range and the cutting region is a region that does not cut a curved surface, the region is cut with a cutting condition suitable for normal vertical cutting without changing to a condition corresponding to curved surface cutting. It is preferable to have a discrimination unit for discrimination.
本発明に係るプラズマ切断装置では、予め制御装置の切断条件記憶部に曲面切断する際の切断電流及び切断速度及びプラズマトーチの高さ及びプラズマトーチの角度及びプラズマガス流量からなる切断条件を記憶させ、形状情報記憶部に切断すべき形状と該形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度を含む形状情報を記憶させ、予め判別部に曲面切断すべき領域に対応したプラズマトーチの角度範囲を記憶させておくことで、該判別部によって形状情報を構成する切断領域のプラズマトーチの角度が記憶したプラズマトーチの角度範囲にあるとき、この切断領域を曲面切断領域であると判別することができる。 In the plasma cutting apparatus according to the present invention, the cutting conditions and the cutting speed for cutting a curved surface, the height of the plasma torch, the angle of the plasma torch, and the plasma gas flow rate are stored in advance in the cutting condition storage unit of the control device. The shape information storage unit stores shape information including the shape to be cut and the angle of the plasma torch in the cutting region in the shape, and the determination unit stores in advance the angle range of the plasma torch corresponding to the region to be curved cut Thus, when the plasma torch angle of the cutting area constituting the shape information is within the stored plasma torch angle range, the cutting area can be determined as the curved surface cutting area.
即ち、プラズマ切断では切断溝が上方に向けて開くような形状となるため、プラズマトーチの軸を被切断材の表面に対し垂直に配置したのでは垂直な切断面を形成することができない。このため、正確に垂直な切断面を得たい場合、プラズマトーチの軸を被切断材の表面に対しスクラップ側に3度〜10度(−3度〜−10度)程度の範囲で傾斜させることになる。また、切断面が多少傾斜した面であっても問題にはならないような部位では、プラズマトーチの軸を被切断材の表面に対し垂直(0度)に設定している。 That is, in the plasma cutting, since the cutting groove opens upward, the vertical cutting plane cannot be formed if the axis of the plasma torch is arranged perpendicular to the surface of the workpiece. For this reason, when it is desired to obtain an accurate vertical cut surface, the axis of the plasma torch is inclined to the scrap side with respect to the surface of the material to be cut within a range of about 3 degrees to 10 degrees (-3 degrees to -10 degrees). become. Also, in a portion where the cut surface is slightly inclined, no problem is caused. The axis of the plasma torch is set to be perpendicular (0 degree) to the surface of the material to be cut.
従って、切断すべき形状に於ける切断領域が、略垂直切断面を目的とした切断領域であるか、開先切断面を目的とした切断領域であるか、に対応させて夫々の切断領域に最適なプラズマトーチの角度が設定される。 Accordingly, the cutting area in the shape to be cut is a cutting area aiming at a substantially vertical cutting surface or a cutting area aiming at a groove cutting surface. The optimum plasma torch angle is set.
このため、切断すべき形状に於ける切断領域に具体的にプラズマトーチの角度が指定されたとき、この指定された切断領域が垂直切断領域であるか、開先切断領域であるかを判断することができる。従って、予め判別部に、切断すべき形状に対し、曲面切断するための条件となるプラズマトーチの角度範囲(例えば0度〜−10度)を記憶させておくことで、該判定部では切断すべき形状に於ける切断領域が曲面切断すべき領域であるか、それ以外の切断領域、即ち、開先切断領域であるかを判別することができる。 For this reason, when the angle of the plasma torch is specifically designated for the cutting region in the shape to be cut, it is determined whether the designated cutting region is a vertical cutting region or a groove cutting region. be able to. Therefore, the determination unit stores the angle range (for example, 0 degrees to -10 degrees) of the plasma torch that is a condition for cutting the curved surface with respect to the shape to be cut in advance, so that the determination unit performs cutting. It can be discriminated whether the cutting area in the power shape is the area to be cut by the curved surface or the other cutting area, that is, the groove cutting area.
従って、被切断材に対するプラズマ切断を行って、プラズマトーチが曲面切断領域に到達したとき、縁を曲面に切断に対するための切断条件を読み出して、対応する条件で動作部を制御することで曲面切断することができる。このため、切断すべき目的の形状に於ける曲面切断領域を特別に指定することなく、該形状に於けるプラズマトーチの角度に対応させて曲面切断することができる。 Therefore, when cutting the material to be cut and the plasma torch reaches the curved surface cutting area, the cutting condition for cutting the edge into a curved surface is read out, and the operation part is controlled under the corresponding condition to cut the curved surface. can do. For this reason, it is possible to perform curved surface cutting in accordance with the angle of the plasma torch in the shape without specially specifying the curved surface cutting region in the target shape to be cut.
また制御装置が、切断すべき形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度が曲面切断領域に対応した範囲にあったとしても、この切断領域を曲面切断することのない領域とする情報が存在するとき、前記切断領域に対し略垂直な切断面を形成することができる。 Further, even if the control device has an angle of the plasma torch of the cutting region in the shape to be cut within a range corresponding to the curved surface cutting region, there is information that makes this cutting region a region that does not cut the curved surface. In some cases, a cutting plane substantially perpendicular to the cutting region can be formed.
以下、本発明に係るプラズマ切断装置の実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the plasma cutting apparatus according to the present invention will be described.
先ず、図4により、切断装置Aを構成するプラズマトーチBによって被切断材Cの切断面の形状について説明する。同図は被切断材Cを切断して切断面31の上縁31aを曲面切断(以下曲面切断又はR切断という)したものである。上縁31aに於ける曲面の半径は特に限定するものではなく、塗装したときに塗膜が剥離し難くなるような曲面であれば良い。このような曲面を構成する半径は最小でも2mm〜3mmは必要であり、これ以上の半径を持った曲面であれば良い。
First, the shape of the cut surface of the material C to be cut by the plasma torch B constituting the cutting apparatus A will be described with reference to FIG. In the figure, the workpiece C is cut and the
次に、図1〜図3により切断装置Aの構成、及びプラズマトーチBの構成について説明する。 Next, the configuration of the cutting apparatus A and the configuration of the plasma torch B will be described with reference to FIGS.
図2に示すように、プラズマトーチBは、中心に電極1が配置され、この電極1の周囲にノズル2及びシールドノズル3が設けられている。前記電極1,ノズル2,シールドノズル3は夫々トーチ本体4に着脱可能に装着されている。また電極1とノズル2の間にはトーチ本体4に形成されたプラズマガスの流路2aが開口しており、またノズル2とシールドノズル3の間にはトーチ本体4に形成されたシールドガスの流路3aが開口している。
As shown in FIG. 2, the plasma torch B has an
尚、電極1及びノズル2は水冷されるように構成されている。
The
トーチ本体4に形成されたプラズマガスの流路2aにはホース2bが接続されており、このホース2bは電磁弁2c,流量調整器2dに接続されている。またシールドガスの流路3aには同様に電磁弁3c,流量調整器3dに接続されたホース3bが接続されている。前記各流量調整器2d,3dは、ボンベ5a或いは工場配管等及び圧力調整器5bによって構成されたガス供給装置5からガスの供給を受けている。
A
尚、流量調整器2d、3dは、夫々後述する制御装置21からの信号に応じて供給すべき流量を可変するガス流量制御装置としての機能を発揮し得るように構成されている。
The
電極1にはトーチ本体4に配置された導電部材6aが接続されており、ノズル2には同様にトーチ本体4に配置された導電部材7aが接続されている。導電部材6aはキャプタイヤ6bを介して電源8に接続され、導電部材7aはキャプタイヤ7bを介して切換部材9に接続され、更に、電源8に接続されている。また被切断材Cはキャプタイヤ10を介して切換部材9に接続され、更に、電源8に接続されている。
A
尚、電源8は後述する制御装置21からの信号に応じて電極1に印可すべき電流値を可変し得るように構成されている。
The
上記の如く構成されたプラズマトーチBでは、ガス供給装置5を作動させて予め設定された圧力に調整されたガスを供給し、電磁弁2cを開放して電極1とノズル2の間にプラズマガスを供給し、所定時間のプリフローを行った後、電極1とノズル2に通電することでパイロットアークを形成する。このパイロットアークを被切断材Cに向けて噴射し、該アークが被切断材Cと接触したとき、電磁弁3cを開放してノズル2をシールドノズル3の間にシールドガスを供給し、同時に切換部材9を作動させて電極1と被切断材Cの間に通電すると共に電極1とノズル2の間の通電を停止することで、被切断材Cを切断するためのメインアークが形成される。
In the plasma torch B configured as described above, the gas supply device 5 is operated to supply a gas adjusted to a preset pressure, the
切断装置Aは、上記プラズマトーチBを搭載して被切断材Cの領域を移動させる移動装置Dを有している。この移動装置Dは、図1に示すように、平行に敷設された一対のレール11と、レール11に走行可能に載置されたサドル12aとレール11の敷設方向に対し直行する方向に配置されたクロスガーダー12bとを有する門型のフレーム12と、フレーム12のクロスガーダー12bに沿って横行可能に載置された横行キャリッジ13とを有して構成されている。
The cutting device A has a moving device D that carries the plasma torch B and moves the region of the material C to be cut. As shown in FIG. 1, the moving device D is disposed in a direction orthogonal to a pair of rails 11 laid in parallel, a saddle 12 a movably mounted on the rails 11, and the laying direction of the rails 11. The gate-
フレーム12のサドル12aには該フレーム12をレール11に沿って走行させる走行モーター14が設けられており、横行キャリッジ13には該キャリッジ13をレール11と直行する方向に横行させる横行モーター15が設けられている。
The saddle 12 a of the
また横行キャリッジ13にはプラズマトーチBが搭載されると共に、プラズマトーチBを該プラズマトーチBの軸方向に移動させて被切断材Cに対して離隔或いは接近させる上下モーター16とプラズマトーチBの傾斜角度を目的の角度に対応させて傾斜させるトーチ角度軸モーター17が設けられている。
In addition, a plasma torch B is mounted on the
従って、トーチ角度軸モーター17及び上下モーター16を駆動してプラズマトーチBの被切断材Cに対する傾斜角度と高さを調整し、その後、走行モーター14、横行モーター15を同期して駆動制御することで、プラズマトーチBを二次元的に移動させることが可能である。
Therefore, the torch
尚、図1に於いて、18は後述する制御装置を組み込んだ制御盤である。またプラズマトーチBに各ガスを供給するガス供給装置5、及び電極1と被切断材Cの間に通電させる電源8はフレーム12に搭載されることなく、レール11の近傍の所定位置に設置される。更に、本発明に於ける移動装置Dは必ずしも門型のフレーム12を要件とするものではなく、被切断材Cから複数の部材を一筆書き状に切断し得るようにプラズマトーチBを二次元的に移動させることが可能なものであれば良い。
In FIG. 1,
次に、本実施例に係る切断装置Aを制御する制御装置について図3により説明する。図に於いて、21は制御装置であり、21aは制御部である。 Next, a control device for controlling the cutting device A according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, 21 is a control device and 21a is a control unit.
また21bは、例えば被切断材Cに対するピアシング作業や切断を行うための基本的なプログラムが書き込まれ、且つR切断を行う際の、切断電流、切断速度、プラズマトーチの高さ、プラズマトーチの角度、プラズマガス流量からなる切断条件が書き込まれた切断条件記憶部となるプログラム記憶部である。 In 21b, for example, a basic program for performing piercing work or cutting on the workpiece C is written, and cutting current, cutting speed, plasma torch height, plasma torch angle when performing R cutting. A program storage unit serving as a cutting condition storage unit in which a cutting condition including a plasma gas flow rate is written.
21cは、被切断材Cから切断すべき部材の形状、該形状に於ける切断領域毎に対応したプラズマトーチの角度、各切断領域毎の始点と終点、各切断領域毎の始点と終点間の経路等を含む形状情報を記憶する形状情報記憶部である。 21c is the shape of the member to be cut from the material to be cut C, the angle of the plasma torch corresponding to each cutting region in the shape, the starting point and the ending point for each cutting region, and between the starting point and the ending point for each cutting region The shape information storage unit stores shape information including a route and the like.
特に、切断領域毎に対応して設定されるプラズマトーチの角度は、プログラム上では「A」としてコード化されており、例えば「A−5.5」と指定されたとき、プラズマトーチBの角度がスクラップ側に5.5度傾斜した状態で制御される。 In particular, the angle of the plasma torch set corresponding to each cutting region is coded as “A” in the program. For example, when “A-5.5” is designated, the angle of the plasma torch B Is controlled in a state tilted 5.5 degrees toward the scrap side.
21dは、被切断材Cに対する形状の切断開始位置の情報や、被切断材Cの板厚や材質等の被切断材情報、更に入力部を構成する入出力部21fから入力された切断すべき形状に於けるR切断すべき領域であるにも関わらずR切断をキャンセルを指定する情報(キャンセル情報)、を含む情報を一時記憶する一時記憶部である。
21d is information on the cutting start position of the shape with respect to the material to be cut C, information on the material to be cut such as the plate thickness and material of the material to be cut C, and should be cut from the input /
R切断のキャンセルを指定するキャンセル情報は、プログラム上では「M57」としてコード化されている。そして、切断すべき形状に於ける略垂直な切断面を形成する切断領域であって上縁をR切断してはならない領域(例えば「A−5.5」と指定された領域)に対応させて、例えば「M57」を指定(「M57」「A−5.5」)することで、指定された切断領域をR切断することなく、単にプラズマトーチBを−5.5度傾斜させた状態で被切断材Cを切断するように構成されている。 Cancel information for designating cancellation of R cutting is coded as “M57” in the program. Then, it corresponds to a cutting area that forms a substantially vertical cutting plane in the shape to be cut and the upper edge should not be R-cut (for example, the area designated as “A-5.5”). For example, by designating “M57” (“M57” “A-5.5”), the plasma torch B is simply tilted by −5.5 degrees without R cutting the designated cutting region. It is comprised so that the to-be-cut material C may be cut | disconnected by.
21eは、予めR切断すべき領域に対応したプラズマトーチの角度範囲(例えば0度〜−10度)を記憶し、形状情報記憶部21cに記憶された切断すべき形状に於ける切断領域のプラズマトーチの角度が、記憶したプラズマトーチの角度範囲にあるとき上縁を曲面状に切断するR切断領域として判別する判別部である。従って、判別部でR切断領域として判別した以外の切断領域は開先切断領域となる。
21e stores in advance an angle range (for example, 0 ° to −10 °) of a plasma torch corresponding to the region to be R-cut, and plasma in the cutting region in the shape to be cut stored in the shape
22はキーボード等の入力装置であり、被切断材Cから切断する部材の情報や板厚を含む切断条件に影響を与える情報等の情報を入力するものである。この入力装置22から入力された情報は入出力部21fを介して伝達される。
プログラム記憶部21bに書き込まれる切断条件は、プラズマトーチBの電極1に印可する切断電流、被切断材Cの板厚に対応した切断速度、プラズマトーチBの被切断材Cからの高さ、プラズマトーチBの傾斜角度、プラズマトーチBの電極1とノズル2の間に供給されるプラズマガスの流量である。そして、前記切断条件を構成する個々のデータは、被切断材Cの板厚及びR切断又は開先切断の角度毎に設定されたマトリックスに書き込まれている。
The cutting conditions written in the
従って、入力装置22によって被切断材Cの板厚の情報することによって、形状情報記憶部21cに記憶されている形状情報にに含まれた切断面の角度に対応した切断条件のデータが読み出され、このデータに基づいて流量調整器2d、3d、電源8、各モーター14〜17が独立して、或いは同期して駆動される。
Therefore, the cutting condition data corresponding to the angle of the cutting plane included in the shape information stored in the shape
被切断材Cに対してR切断する際の切断条件としては、被切断材Cを略垂直に、或いは正確に垂直に切断する(両方の切断を総合して「垂直切断」という)際の値が基準データとなる。この基準データに於いて、プラズマトーチBには最大10度程度の傾斜角度が設定される。また、被切断材Cを開先切断する際の切断条件は、プラズマトーチBの傾斜角度を指定された開先角度と、プラズマトーチBを傾斜させることに伴うプラズマトーチBの被切断材Cからの距離に対応させたプラズマトーチBの高さと、開先角度に応じた見かけ上の板厚に対応させた切断速度と、からなる。 The cutting condition for R-cutting the workpiece C is a value when the workpiece C is cut substantially perpendicularly or accurately vertically (both cuts are collectively referred to as “vertical cutting”). Is the reference data. In this reference data, a tilt angle of about 10 degrees at maximum is set for the plasma torch B. Further, the cutting conditions for cutting the groove C of the workpiece C are as follows: the groove angle specified by the inclination angle of the plasma torch B and the workpiece C of the plasma torch B accompanying the inclination of the plasma torch B. The height of the plasma torch B corresponding to this distance and the cutting speed corresponding to the apparent plate thickness corresponding to the groove angle.
上記の如き垂直切断に要求される切断条件と、開先切断に要求される切断条件は、プラズマトーチBの傾斜角度と、プラズマトーチBの被切断材Cからの高さと、切断速度が異なり、他の条件、即ち、切断電流及びプラズマガス流量は同一である。 The cutting conditions required for vertical cutting as described above and the cutting conditions required for groove cutting differ in the inclination angle of the plasma torch B, the height of the plasma torch B from the workpiece C, and the cutting speed. Other conditions, i.e., cutting current and plasma gas flow rate are the same.
被切断材Cに対しR切断を行う場合、垂直切断の際の基準データに対し、切断電流、切断速度、プラズマトーチBの高さ、プラズマトーチBの角度、プラズマガス流量、の中から選択した少なくとも一つの条件を変化させている。 When performing R cutting on the workpiece C, the cutting current, cutting speed, plasma torch B height, plasma torch B angle, and plasma gas flow rate were selected with respect to the reference data for vertical cutting. At least one condition is changed.
例えば、切断電流を変化させる場合、変化後の切断電流を垂直切断時の切断電流よりも上昇させることでR切断を実現することが可能である。また切断速度を変化させる場合、同様に切断速度を上昇させることでR切断を実現することが可能である。またプラズマトーチBの高さを変化させる場合、該高さを上昇させることでR切断を実現することが可能である。またプラズマトーチBの角度を変化させる場合、該プラズマトーチBを被切断材Cの表面側から裏面側にかけて製品側に入り込むように(切断面の傾斜方向とは反対方向の傾斜となるように)傾斜させることでR切断を実現することが可能である。更に、プラズマガス流量を変化させる場合、該流量を増加させることでR切断を実現することが可能である。 For example, when changing the cutting current, it is possible to realize R cutting by raising the cutting current after the change to the cutting current at the time of vertical cutting. Further, when changing the cutting speed, it is possible to realize R cutting by similarly increasing the cutting speed. Further, when the height of the plasma torch B is changed, it is possible to realize R cutting by raising the height. When the angle of the plasma torch B is changed, the plasma torch B enters the product side from the front surface side to the back surface side of the material C to be cut (so as to be inclined in a direction opposite to the inclined direction of the cut surface). It is possible to realize R cutting by inclining. Furthermore, when the plasma gas flow rate is changed, it is possible to realize R cutting by increasing the flow rate.
上記したようにR切断を実施する際には少なくとも一つの切断条件を変化させれば良いが、必ずしも一つに限定するものではなく、二つ或いは三つの切断条件を同時に変化させても良いことは当然である。例えば、切断電流を増加させると共にプラズマトーチBの角度を変化させたり、更に、前記した二つの切断条件に加えてプラズマガス流量を増加させることによって、安定した状態で切断面31の上縁31aを曲面状にしたR切断を実現することが可能となる。
As described above, when performing R cutting, it is sufficient to change at least one cutting condition, but it is not necessarily limited to one, and two or three cutting conditions may be changed simultaneously. Is natural. For example, by increasing the cutting current and changing the angle of the plasma torch B, and further increasing the plasma gas flow rate in addition to the two cutting conditions described above, the
本実施例に係る切断装置Aによって被切断材Cから切断すべき形状に於ける切断領域にR切断を行う手順について説明する。 A procedure for performing R cutting on a cutting region in a shape to be cut from the material to be cut C by the cutting apparatus A according to the present embodiment will be described.
予めプログラム記憶部21bには、前述したように、切断に必要なプログラム、R切断するための切断条件情報が記憶されている。また判別部21eには、R切断する際の基準となるプラズマトーチBの角度範囲(0度「A0.0」〜−10度「A−10.0」)が記憶されている。
As described above, the program necessary for cutting and cutting condition information for R cutting are stored in the
入力装置22によって被切断材Cから切断する目的の形状及び該形状に於けるプラズマトーチBの角度情報を含む形状情報を入力する。即ち、目的の形状に於ける切断領域が、垂直切断と開先切断からなる場合、垂直切断すべき切断領域の始点と終点及びプラズマトーチBの角度(0度〜−10度)、開先切断すべき切断領域の始点と終点及び開先角度に応じたプラズマトーチBの角度(15度〜45度)、を含む形状情報を入力する。
The
特に、切断すべき形状をプログラムする際に、該形状に於ける垂直切断すべき切断領域であって且つR切断を行うことなく垂直切断することが予め決まっている場合、対応する切断領域に対するR切断をキャンセルするためのキャンセル情報(「M57」)を入力する。 In particular, when a shape to be cut is programmed, when it is determined in advance that a cutting area is to be cut vertically in the shape and the vertical cutting is performed without performing R cutting, the R for the corresponding cutting area is determined. Cancel information (“M57”) for canceling the cutting is input.
上記の如くして入力された形状情報、キャンセル情報は制御装置21に伝達され、形状情報記憶部21cに記憶される。
The shape information and cancellation information input as described above are transmitted to the
制御装置21に、被切断材Cに対する切断に必要な情報を入力した後、入力装置22から切断を開始すべき旨の情報を入力する。
After the information necessary for cutting the workpiece C is input to the
切断開始する旨の情報に応じて、制御部21aではプログラム記憶部21bから切断に必要なプログラムを読み出して、対応する動作機器を制御する。
In response to the information to start cutting, the
また、制御部21aではAコードを読み出して、形状情報記憶部21cに記憶されている切断すべき形状に於ける切断領域のプラズマトーチBの角度を認識し、認識したプラズマトーチBの角度と、予め判別部21eに記憶しているR切断すべく指定されたプラズマトーチBの角度範囲とを比較する。この比較の結果、切断すべき形状に於ける切断領域のプラズマトーチBの角度が予め記憶したプラズマトーチBの角度範囲に入っている場合、該切断領域はR切断領域であると判別し、角度範囲に入っていない場合、R切断領域ではないと判別する。
Further, the
またAコードの読み出しと同時にM57コードを読み出して、読み出したM57に付随する切断領域は、該切断領域のプラズマトーチBの角度のままで通常のプラズマ切断を行う領域として判別する。 Further, the M57 code is read simultaneously with the reading of the A code, and the cutting region associated with the read M57 is determined as a region in which normal plasma cutting is performed with the angle of the plasma torch B in the cutting region.
例えば、形状情報記憶部21cに記憶されている形状に於いて、ある切断領域が垂直切断であり、この切断領域に於けるプラズマトーチBの角度が−7度(「A−7.0」)に指定され、他のある切断領域が開先切断であり、この切断領域に於けるプラズマトーチBの角度が25度(「A25.0」)に指定されている場合、判別部21eに記憶しているR切断するためのプラズマトーチBの角度が0度〜−10度の範囲であるため、判別部21eでは、プラズマトーチBの角度が「A−7.0」と指定された切断領域をR切断領域として判別し、「A25.0」と指定された切断領域をR切断すべきでない領域として判別することが可能である。
For example, in the shape stored in the shape
そして、制御部21aでは、判別部21eで判別した結果に応じた切断条件のマトリックスをプログラム記憶部21bから読み出すと共に、読み出したデータに従ってプラズマ電源8、トーチ角度軸モーター17、上下モーター16、ガス流量制御装置2d、3dを制御する。同時に切断すべき形状の形状情報に基づいて走行モーター14、横行モーター15の駆動を制御してプラズマトーチBを移動させる。
In the
制御部21a、判別部21eでは刻々と次の切断領域がR切断領域、開先切断領域の何れであるかを判別し、判別した結果に応じて、対応する切断条件のマトリックスを読み出し、読み出した切断条件に対応させてプラズマ電源8、トーチ角度軸モーター17、上下モーター16、ガス流量制御装置2d、3dを制御してゆく。
The
上記の如くして切断すべき形状を切断する過程で、形状情報記憶部21cに記憶されているキャンセル情報、或いは一次記憶部21dに記憶されているキャンセル情報が読み出されたとき、このキャンセル情報に付随した切断領域のプラズマトーチBの角度がR切断領域に対応するものであったとしても、切断条件はR切断に対応する条件に変更されることなく、通常の垂直切断に適合した切断条件のまま切断される。
When the cancel information stored in the shape
従って、一つの平面形状に垂直切断領域と開先切断領域が混在している場合でも、制御装置21の判別部21eで、切断すべき領域毎に指定されたプラズマトーチBの角度と、R切断を行うために指定されたプラズマトーチBの角度範囲とを比較することで正確に判別することが可能であり、判別した結果に基づいて連続的に切断しつつ、R切断或いは開先切断を実行することが可能である。
Therefore, even when the vertical cutting region and the groove cutting region are mixed in one planar shape, the
本発明のプラズマ切断装置は、被切断材Cに対し、R切断或いは開先切断を連続的に切断することができるため、切断面及び表面を塗装する被切断材を切断する際に利用して有利である。 Since the plasma cutting apparatus of the present invention can continuously cut the R-cut or the groove cut with respect to the material C to be cut, it is used when cutting the material to be cut to coat the cut surface and surface. It is advantageous.
A 切断装置
B プラズマトーチ
C 被切断材
D 移動装置
1 電極
2 ノズル
3 シールドノズル
2a,3a 流路
2b,3b ホース
2c,3c 電磁弁
2d,3d 流量調整器、ガス流量制御装置
4 トーチ本体
5 ガス供給装置
6a,7a 導電部材
6b,7b キャプタイヤ
8 電源
11 レール
12 フレーム
13 横行キャリッジ
14 走行モーター
15 横行モーター
16 上下モーター
17 トーチ角度軸モーター
18 制御盤
21 制御装置
21a 制御部
21b プログラム記憶部
21c 形状情報記憶部
21d 一時記憶部
21e 判別部
21f 入出力部
22 入力装置
31 切断面
31a 上縁
A cutting device B plasma torch C material to be cut
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