JP5923480B2 - Groove machining method, groove machining program, control system, and plasma cutting apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、被加工材にプラズマ加工によって、Y開先形状部を効率的に形成するための開先加工方法、開先加工用プログラム、制御システム及びプラズマ切断装置に関する。   The present invention relates to a groove processing method, a groove processing program, a control system, and a plasma cutting apparatus for efficiently forming a Y groove shape portion on a workpiece by plasma processing.

周知のように、プラズマ加工により鋼板等の被加工材を切断する場合、ノズル内に設けた電極と被加工材との間にアークを発生させて作動ガスをプラズマ化し、プラズマ化された作動ガスの周囲に二次ガスとなるアシストガスを旋回させて供給することにより、周囲に旋回流が形成されたプラズマガスをプラズマトーチから噴射して、プラズマガスによって被加工材を切断することが行われている。(例えば、特許文献1参照。)。Y開先切断においても、上記プラズマ加工を用いて、Y開先形状部を形成することが一般的に行われている。   As is well known, when a workpiece such as a steel plate is cut by plasma processing, an arc is generated between the electrode provided in the nozzle and the workpiece, and the working gas is turned into plasma, and the working gas is turned into plasma. By rotating and supplying an assist gas, which is a secondary gas, around the substrate, a plasma gas in which a swirl flow is formed is injected from the plasma torch and the workpiece is cut by the plasma gas. ing. (For example, refer to Patent Document 1). Also in the Y groove cutting, the Y groove shape portion is generally formed using the plasma processing.

そして、従来のプラズマ加工では、例えば、図9に示すような手順でY開先形状部が形成されている。
まず、図9(A)に示すように、例えば、周囲に右回りの旋回流が形成されたプラズマガスPをプラズマトーチ102から噴射して、矢印V111で示す方向にプラズマトーチ102が移動して被加工材Wにルート面を形成する場合に、プラズマガスPの旋回流が右旋回の場合には進行方向右側(図9(A)参照)に、左旋回の場合には進行方向左側にY開先形状部のルート面R101が形成される。
In the conventional plasma processing, for example, the Y groove shape portion is formed by the procedure as shown in FIG.
First, as shown in FIG. 9A, for example, plasma gas P having a clockwise swirling flow formed around it is injected from the plasma torch 102, and the plasma torch 102 moves in the direction indicated by the arrow V111. When the route surface is formed on the workpiece W, when the swirl flow of the plasma gas P is a right turn, the traveling direction is on the right side (see FIG. 9A). A root surface R101 of the Y groove shape portion is formed.

次に、図9(B)に示すように、破線で示す矢印V112のように、ルート面R101の切断を開始した位置までプラズマトーチ102を戻し、プラズマトーチ102を開先面K101と対応する開先角度θに合わせて傾斜させる。   Next, as shown in FIG. 9B, the plasma torch 102 is returned to the position where the cutting of the route surface R101 is started, as indicated by an arrow V112 indicated by a broken line, and the plasma torch 102 is opened corresponding to the groove surface K101. Tilt according to the tip angle θ.

次いで、図9(C)に示すように、プラズマトーチ102を、ルート面を切断したときと同じ方向に向かって開先面K101と対応する軌跡に沿って、矢印V113に移動させる。
このように、図9(A)〜図9(C)を行うことにより、図9(D)に示すようなY開先形状部が形成される。
Next, as shown in FIG. 9C, the plasma torch 102 is moved to the arrow V113 along the locus corresponding to the groove surface K101 in the same direction as when the root surface is cut.
Thus, by performing FIG. 9A to FIG. 9C, a Y groove shape portion as shown in FIG. 9D is formed.

ところで、このようなY開先形状部を形成する際に、開先面K101を形成する場合のプラズマトーチ102の速度V113を、単にY開先形状部における等価板厚と対応させて設定すると、開先面K101とルート面R101とが交差する角部が、溶融されて丸みがつくことが知られている。   By the way, when forming such a Y groove shape portion, if the velocity V113 of the plasma torch 102 when forming the groove surface K101 is simply set in correspondence with the equivalent plate thickness in the Y groove shape portion, It is known that a corner portion where the groove surface K101 and the route surface R101 intersect is melted and rounded.

さらに、開先面を形成する際に生じた溶融金属がルート面R101に連続的に付着して、ルート面R101の品質を低下させることから、一般的に、開先面K101を形成する際には、プラズマトーチ102の移動速度V113を、Y開先形状部における等価板厚から算出される通常の移動速度と比較して、例えば、約70%低下させた状態で切断するのが一般的である。   Furthermore, since the molten metal generated when forming the groove surface continuously adheres to the route surface R101 and deteriorates the quality of the route surface R101, generally, when forming the groove surface K101. In general, cutting is performed in a state where the moving speed V113 of the plasma torch 102 is reduced by, for example, about 70% compared to the normal moving speed calculated from the equivalent plate thickness in the Y groove shape portion. is there.

特開平7−178559号公報JP-A-7-178559

しかしながら、ルート面の品質を確保するために、開先面を切断する際のプラズマトーチの移動速度を、Y開先形状部における等価板厚とから算出される移動速度よりも大幅に低下させることは、Y開先形状部を形成するのに必要とされる加工時間が長くなるため、Y開先形状部を形成するための加工コストが増大するという問題が生じる。   However, in order to ensure the quality of the root surface, the moving speed of the plasma torch when cutting the groove surface is greatly reduced from the moving speed calculated from the equivalent plate thickness in the Y groove shape portion. However, since the processing time required for forming the Y groove shape portion becomes long, there arises a problem that the processing cost for forming the Y groove shape portion increases.

そこで、発明者らは、プラズマ加工によってY開先形状部を形成する場合に、開先面とルート面との角部が溶融して丸みがつくのを抑制してY開先形状部を効率的に形成することが可能な開先加工技術について鋭意研究した結果、開先面を切断する際に、プラズマガスの旋回流が右旋回の場合には進行方向左側に、左旋回の場合には進行方向右側に開先面を形成すると、開先面とルート面との角部が溶融して丸みがつくことが抑制されるとの知見を得た。さらに、開先面を形成する際に生じた溶融金属がルート面に連続的に付着するのが抑制されることを掴んだ。   Therefore, when the Y groove shape portion is formed by plasma processing, the inventors have suppressed the corner portion between the groove surface and the root surface from melting and rounding, thereby making the Y groove shape portion efficient. As a result of diligent research on the groove processing technology that can be formed in the process, when cutting the groove surface, the plasma gas swirl flow is to the left in the direction of travel when turning right, and when turning to the left It has been found that when a groove surface is formed on the right side of the traveling direction, the corner portion between the groove surface and the root surface is prevented from melting and rounding. Furthermore, the present inventors have grasped that the molten metal generated when forming the groove surface is prevented from continuously adhering to the root surface.

このことは、ルート面と開先面を形成する際のプラズマガスの旋回流の向きが同一である場合には、開先面を形成する場合のプラズマトーチの移動方向を、ルート面を形成する場合と反対方向に移動させることにより角部が溶融して丸みがつくのを抑制することができ、ひいてはルート面の品質を向上することができることを意味している。   This means that if the direction of the swirl flow of the plasma gas when forming the root surface and the groove surface is the same, the direction of the plasma torch when the groove surface is formed is the root surface. By moving in the opposite direction to the case, it is possible to prevent the corners from melting and rounding, thereby improving the quality of the root surface.

さらに、切断のメカニズムについては引き続き研究中であるが、プラズマガスの旋回流の向きがプラズマトーチの移動と同方向となる側に開先面を形成すると、プラズマトーチの移動速度をあげても、ルート面に溶融金属が連続的に付着するのが抑制され、開先面を形成する際のプラズマトーチの移動速度を従来の開先面を形成する際の移動速度よりも高速に設定することが可能であるとの知見を得た。   Furthermore, although the cutting mechanism is still under study, if a groove surface is formed on the side where the direction of the swirling flow of the plasma gas is the same as the movement of the plasma torch, even if the moving speed of the plasma torch is increased, The molten metal is prevented from continuously adhering to the root surface, and the moving speed of the plasma torch when forming the groove surface can be set higher than the moving speed when forming the conventional groove surface. The knowledge that it was possible was obtained.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、周囲に旋回流が形成されたプラズマガスをプラズマトーチから噴射して、被加工材にY開先形状部を形成する場合に、開先面を切断する際に開先面とルート面との角部が溶融して丸みがつくのを抑制してY開先形状部を効率的に形成することができ、ひいては開先面を形成する際に生じた溶融金属がルート面に付着するのを抑制することが可能な開先加工方法、開先加工用プログラム、制御システム及びプラズマ切断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and injecting a plasma gas having a swirling flow around from a plasma torch to form a Y groove shape portion on a workpiece, When cutting the groove surface, the corner portion between the groove surface and the root surface can be prevented from melting and rounding, and the Y groove shape portion can be efficiently formed. It is an object of the present invention to provide a groove processing method, a groove processing program, a control system, and a plasma cutting apparatus capable of suppressing molten metal generated during formation from adhering to a root surface.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に記載の発明は、プラズマトーチから旋回流が形成されたプラズマガスを噴射して移動しながら、被加工材にY開先形状部を形成する開先加工方法であって、前記プラズマトーチをプラズマガスを噴射しながら移動して、前記旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向右側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向左側にルート面を形成し、前記被加工材に対して前記プラズマトーチを傾斜させてプラズマガスを噴射しながら移動し、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向左側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向右側に開先面を形成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is a groove processing method for forming a Y groove shape portion in a workpiece while injecting and moving a plasma gas in which a swirl flow is formed from a plasma torch. the torch was moved while injecting plasma gas, to the right side in the traveling direction when the swirling flow is seen right turn from the plasma torch, leftward in the traveling direction in the case of a left turn as seen from the plasma torch It forms a root surface, moves while inclining the plasma torch with respect to the workpiece and injects plasma gas, and proceeds when the swirl flow of the plasma gas turns right as viewed from the plasma torch In the case of a left turn as viewed from the plasma torch on the left side in the direction, a groove surface is formed on the right side in the traveling direction.

請求項3に記載の発明は、被加工材を載置する定盤と、周囲に旋回流が形成されたプラズマガスを噴射するプラズマトーチと、入力された開先角度に応じて前記プラズマトーチを傾斜させるトーチ姿勢制御手段と、入力された切断予定部位に応じて前記プラズマトーチを移動させるトーチ位置制御手段と、を備えたプラズマ切断装置によりY開先形状部を形成する開先加工用プログラムであって、前記プラズマトーチをプラズマガスを噴射しながら移動して、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向右側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向左側にルート面を形成し、前記被加工材に対して前記プラズマトーチを傾斜させてプラズマガスを噴射しながら移動し、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向左側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向右側に開先面を形成するように構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a platen for placing a workpiece, a plasma torch for injecting a plasma gas having a swirl flow around it, and the plasma torch according to an input groove angle. A groove processing program for forming a Y groove shape portion by a plasma cutting device comprising a torch attitude control means for tilting and a torch position control means for moving the plasma torch in accordance with an inputted scheduled cutting site. When the plasma torch moves while jetting plasma gas, and the swirl flow of the plasma gas turns right as seen from the plasma torch, it turns to the right in the direction of travel, and turns left as seen from the plasma torch. In this case, a route plane is formed on the left side in the traveling direction, the plasma torch is inclined with respect to the workpiece and moved while jetting plasma gas, and the plasma Leftward in the traveling direction in case the scan of the swirling flow is seen right turn from the plasma torch, in the case of a left turn as seen from the plasma torch is configured to form a groove surface to the right side in the traveling direction It is characterized by being.

請求項5に記載の発明は、制御システムであって、請求項3又は4に記載の開先加工用プログラムを備えることを特徴とする。   The invention described in claim 5 is a control system, comprising the groove machining program according to claim 3 or 4.

請求項6に記載の発明は、プラズマ切断装置であって、請求項5に記載の制御システムを備えることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is a plasma cutting apparatus, comprising the control system according to the fifth aspect.

この発明に係る開先加工方法、開先加工用プログラム、制御システム、プラズマ切断装置によれば、プラズマ加工によりY開先形状部における開先面を形成する場合に、プラズマトーチから噴射するプラズマガスの旋回流がプラズマトーチから見て右旋回の場合には、進行方向左側に、プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向右側に、開先面を形成することにより、開先面とルート面との角部が溶融して丸みがつくのを抑制することが可能となり、ひいては開先面を形成する際に生じた溶融金属がルート面に連続的に付着するのを抑制することができる。 According to the groove processing method, the groove processing program, the control system, and the plasma cutting device according to the present invention, the plasma gas injected from the plasma torch when forming the groove surface in the Y groove shape portion by plasma processing When the swirl flow is a right turn when viewed from the plasma torch , a groove surface is formed on the left side in the traveling direction, and on the left side when viewed from the plasma torch , the groove surface is formed on the right side in the traveling direction. It is possible to prevent the corners between the root surface and the root surface from melting and rounding, and consequently to prevent the molten metal produced when forming the groove surface from continuously adhering to the root surface. Can do.

さらに、プラズマガスの旋回流の向きがプラズマトーチの移動と同方向となる側に開先面を形成すると、プラズマトーチの移動速度を、従来の開先面を形成していた際の移動速度より高速としても、ルート面に溶融金属が連続的に付着するのが抑制され、開先面を形成する際のプラズマトーチの移動速度をあげることができる。   Furthermore, if the groove surface is formed on the side where the direction of the swirling flow of the plasma gas is in the same direction as the movement of the plasma torch, the movement speed of the plasma torch is more than the movement speed when the conventional groove surface was formed. Even at a high speed, it is possible to prevent the molten metal from continuously adhering to the root surface, and to increase the moving speed of the plasma torch when forming the groove surface.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の開先加工方法であって、前記ルート面を形成した後に、前記プラズマトーチを傾斜させて、プラズマガスを噴射しながら移動して開先面を形成する場合に、前記ルート面を形成したプラズマトーチを、前記ルート面を形成したときと反対方向に移動させることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the groove processing method according to claim 1, wherein after forming the root surface, the plasma torch is tilted and moved while jetting plasma gas to move the groove. When forming a surface, the plasma torch on which the route surface is formed is moved in a direction opposite to that when the route surface is formed.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の開先加工用プログラムであって、前記ルート面を形成した後に、前記プラズマトーチを傾斜させて、プラズマガスを噴射しながら移動して開先面を形成する場合に、前記ルート面を形成したプラズマトーチを、前記ルート面を形成したときと反対方向に移動させて開先面を形成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the groove processing program according to the third aspect, wherein after forming the root surface, the plasma torch is inclined to move and open while injecting plasma gas. When forming the front surface, the plasma torch forming the route surface is moved in the opposite direction to the formation of the route surface to form the groove surface.

この発明に係る開先加工方法、開先加工用プログラムによれば、ルート面を形成した後に、前記プラズマトーチを傾斜させて、プラズマトーチを前記ルート面を形成したときと反対側に向かって移動させながら開先面を形成するので、プラズマトーチを交換することなく、旋回流の向きをプラズマトーチの移動方向と同じ向きとすることができる。
さらに、プラズマトーチをルート面を形成したときと反対方向に移動させることにより、プラズマトーチを、ルート面切断開始時の起点位置に移動させる必要がなくなるので、プラズマトーチのムダな移動およびそれにともなう移動時間を省くことができる。
According to the groove machining method and the groove machining program according to the present invention, after the root surface is formed, the plasma torch is tilted, and the plasma torch is moved toward the opposite side when the root surface is formed. Therefore, the direction of the swirling flow can be made the same as the moving direction of the plasma torch without changing the plasma torch.
Furthermore, it is not necessary to move the plasma torch to the starting position at the start of cutting the root surface by moving the plasma torch in the opposite direction to when the root surface is formed. You can save time.

この発明に係る開先加工方法、開先加工用プログラム、制御システム、プラズマ切断装置によれば、開先面を切断する際に開先面とルート面との角部が溶融するのを抑制することができる。
また、開先面を切断する際のプラズマトーチの移動速度を大幅に低下させる必要がなくなり、開先面を効率的に形成することができる。
According to the groove processing method, the groove processing program, the control system, and the plasma cutting device according to the present invention, the corner portion between the groove surface and the root surface is prevented from melting when the groove surface is cut. be able to.
Further, it is not necessary to greatly reduce the moving speed of the plasma torch when cutting the groove surface, and the groove surface can be formed efficiently.

本発明の一実施形態に係るプラズマ切断装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the plasma cutting device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るプラズマトーチの概略構成を示す図であり、(A)はプラズマトーチの縦断面図を、(B)はプラズマトーチのノズルを分解した状態の斜視図である。It is a figure which shows schematic structure of the plasma torch concerning one Embodiment of this invention, (A) is a longitudinal cross-sectional view of a plasma torch, (B) is a perspective view of the state which decomposed | disassembled the nozzle of the plasma torch. 本発明の一実施形態に係るプラズマトーチ及びプラズマトーチ保持部材の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the plasma torch and plasma torch holding member which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプラズマトーチ及びプラズマトーチ保持部材の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the plasma torch and plasma torch holding member which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るY開先形状部を形成する手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure which forms the Y groove shape part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る開先加工においてルート面を形成する際のプラズマガスの作用を説明する図であり、(A)はプラズマガスをプラズマトーチの軸線方向基端から先端に向かって見た図を、(B)はプラズマトーチの進行方向後方から進行方向前方に向かって見た図を示している。It is a figure explaining the effect | action of the plasma gas at the time of forming a root surface in the groove processing which concerns on one Embodiment of this invention, (A) looks at plasma gas toward the front-end | tip from the axial direction base end of a plasma torch. (B) has shown the figure which looked at the advancing direction front from the back of the advancing direction of the plasma torch. 本発明の一実施形態に係る開先加工において開先面を形成する際のプラズマガスの作用を説明する図であり、(A)はプラズマガスをプラズマトーチの軸線方向基端から先端に向かって見た図を、(B)はプラズマトーチの進行方向前方から進行方向後方に向かって見た図を示している。It is a figure explaining the effect | action of the plasma gas at the time of forming a groove surface in the groove processing which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is toward the front-end | tip from the axial direction base end of a plasma torch. (B) shows a view seen from the front in the traveling direction of the plasma torch toward the rear in the traveling direction. 本発明の一実施形態に係るY開先形状部の加工手順の概略を示す図であり、(A)はルート面の形成する状態を、(B)は開先面の形成する状態を、(C)はY開先形状部が形成された状態を示す斜視図である。It is a figure which shows the outline of the process sequence of the Y groove shape part which concerns on one Embodiment of this invention, (A) shows the state which a root surface forms, (B) shows the state which a groove surface forms. C) is a perspective view showing a state in which a Y groove shape portion is formed. 本発明の効果を確認するための実施例を説明する図であり、(A)は本発明の実施例を、(B)は比較例を説明する写真である。It is a figure explaining the Example for confirming the effect of this invention, (A) is an Example of this invention, (B) is a photograph explaining a comparative example. 従来技術によってY開先形状部を形成する手順の概略を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the outline of the procedure which forms Y groove shape part by a prior art.

以下、図1〜図7を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1は一実施形態に係る装置の概略構成を説明する図であり、図2は、プラズマトーチの概略構成の一例を示す図であり、図2(A)はプラズマトーチの縦断面図を、図2(B)はプラズマトーチのノズルを分解した状態の斜視図を示している。図1において、符号1はプラズマ切断装置を、符号2はプラズマトーチを、符号20は予め設定された開先加工用プログラムに基づきプラズマ切断装置1を駆動するための制御システムを示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus according to an embodiment, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a plasma torch, and FIG. 2A is a longitudinal sectional view of a plasma torch. FIG. 2B shows a perspective view of the plasma torch nozzle in an exploded state. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plasma cutting apparatus, reference numeral 2 denotes a plasma torch, and reference numeral 20 denotes a control system for driving the plasma cutting apparatus 1 based on a preset groove processing program.

プラズマ切断装置1は、図1に示すように、プラズマトーチ2と、定盤3と、位置合わせ機構4と、制御システム20とを備えている。   As shown in FIG. 1, the plasma cutting device 1 includes a plasma torch 2, a surface plate 3, an alignment mechanism 4, and a control system 20.

プラズマトーチ2は、作動ガスをプラズマ化してプラズマガスとして、プラズマガスをプラズマトーチ2の先端に形成されたノズルから噴射して、被加工材Wを切断するようになっている。   The plasma torch 2 is configured to cut the workpiece W by spraying the plasma gas from a nozzle formed at the tip of the plasma torch 2 by converting the working gas into plasma and generating plasma gas.

この実施形態では、プラズマトーチ2は、例えば、ダブルスワール方式のトーチを適用することが可能とされていて、作動ガスがプラズマアークによってプラズマ化されたプラズマガスの旋回流の周囲に、二次ガスの旋回流を供給することにより、プラズマガスの周囲にアシストガスの旋回流を形成して、このプラズマガスをノズルから噴射するようになっている。
また、ダブルスワール方式に限らず他の旋回流方式のトーチを用いることも可能であることは言うまでもない。
In this embodiment, for example, a double swirl type torch can be applied to the plasma torch 2, and the secondary gas is disposed around the swirling flow of the plasma gas in which the working gas is converted into plasma by the plasma arc. By supplying this swirl flow, an assist gas swirl flow is formed around the plasma gas, and this plasma gas is ejected from the nozzle.
Needless to say, not only the double swirl method but also other swirl type torches can be used.

具体的には、例えば、図2(A)、図2(B)に示すように、ノズル基部50の前端部に円錐状の第1のノズル51が配置され、第1のノズル51内の中空部に、ノズル基部50側からプラズマ発生用の電極部(図示略)を挿入して構成されている。
また、ノズル基部50の基端側の開港からプラズマガスを構成する作動ガスが供給され、この作動ガスは第1のノズル51の先端に形成された第1の噴出口52を通じて噴出されるようになっている。
Specifically, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B, a conical first nozzle 51 is disposed at the front end portion of the nozzle base 50, and a hollow in the first nozzle 51 is formed. An electrode part (not shown) for plasma generation is inserted into the part from the nozzle base 50 side.
Further, the working gas constituting the plasma gas is supplied from the opening of the base end side of the nozzle base 50 so that the working gas is ejected through the first ejection port 52 formed at the distal end of the first nozzle 51. It has become.

第1のノズル51の前側には、先端部に第2の噴出口53を有する円錐状の第2のノズル54が、第1のノズル51を覆うように配置されている。この第2のノズル54と第1のノズル51との間には、二次ガスとなるアシストガスを流通させる流通空間55が形成されている。   On the front side of the first nozzle 51, a conical second nozzle 54 having a second ejection port 53 at the tip is disposed so as to cover the first nozzle 51. Between the second nozzle 54 and the first nozzle 51, a circulation space 55 is formed through which assist gas serving as a secondary gas is circulated.

また、第1のノズル51の外面側には、流通空間55内を流通するアシストガスの流れに旋回を付与するための旋回流付与手段60が一体的に形成されている。この旋回流付与手段60は、図2(B)に示されるように、第1のノズル51の円錐形状の外面に、第1のノズル51の軸方向に対して例えば70度の角度に傾斜した溝61が等間隔に形成されている。   Further, a swirl flow imparting means 60 for imparting swirl to the flow of the assist gas flowing in the flow space 55 is integrally formed on the outer surface side of the first nozzle 51. As shown in FIG. 2B, the swirling flow applying means 60 is inclined on the conical outer surface of the first nozzle 51 at an angle of, for example, 70 degrees with respect to the axial direction of the first nozzle 51. Grooves 61 are formed at equal intervals.

そして、このようなプラズマトーチ2では、第1のノズル51内に配置された電極部(図示略)の周囲に作動ガス(例えば、高純度の酸素ガス等)を供給しながら電極部と第1のノズル51との間で放電させてパイロットアークを形成し、形成されたパイロットアークを作動ガスによりノズルから被加工材Wに向けて噴射して被加工材Wと接触させることにより電極と被加工材Wとの間にプラズマを形成するようになっている。   In such a plasma torch 2, the working gas (for example, high-purity oxygen gas) is supplied around the electrode portion (not shown) disposed in the first nozzle 51, and the first and second electrode portions are connected to the first torch 1. The nozzle 51 is discharged to form a pilot arc, and the formed pilot arc is sprayed from the nozzle toward the workpiece W by the working gas and brought into contact with the workpiece W, thereby contacting the electrode and the workpiece. Plasma is formed with the material W.

そして、このプラズマの熱によって被加工材Wを溶融して作動ガスにより燃焼を促進するとともに、噴射の圧力によって溶融物を排除して被加工材Wに加工溝を形成するようになっている。また、流通空間55及び施回流付与手段60の溝61を通じて供給される二次ガスとなるアシストガス(例えば、空気)によって、プラズマの保護及び形状調整が図られる。   The workpiece W is melted by the heat of the plasma and combustion is promoted by the working gas, and the melt is removed by the pressure of the injection to form a machining groove in the workpiece W. Further, the plasma is protected and the shape is adjusted by the assist gas (for example, air) serving as the secondary gas supplied through the circulation space 55 and the groove 61 of the circulation flow applying means 60.

定盤3は、プラズマトーチ2により加工する被加工材Wを載置するためのものであって、定盤3の上面には、走行方向(以下、X軸方向という)に台車が移動するためのレールが配置されている。
そして、この台車に配置された後述するプラズマトーチ保持部材10が横行方向(以下、Y軸方向という)に移動可能とされており、定盤3の上面は、X軸とY軸とから構成されたXY面に沿う平坦な面とされている。
The surface plate 3 is for placing the workpiece W to be processed by the plasma torch 2, and the carriage moves on the upper surface of the surface plate 3 in the traveling direction (hereinafter referred to as the X-axis direction). The rails are arranged.
A later-described plasma torch holding member 10 disposed on the carriage is movable in the transverse direction (hereinafter referred to as the Y-axis direction), and the upper surface of the surface plate 3 is composed of an X-axis and a Y-axis. Further, it is a flat surface along the XY plane.

位置合わせ機構4は、図3A、図3Bに示すように、プラズマトーチ2を保持するプラズマトーチ保持部材10と、傾斜機構(トーチ姿勢制御手段)15と、移動機構(トーチ位置制御手段)16とを備えている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the alignment mechanism 4 includes a plasma torch holding member 10 that holds the plasma torch 2, an inclination mechanism (torch attitude control means) 15, and a movement mechanism (torch position control means) 16. It has.

傾斜機構15は、プラズマトーチ保持部材10に保持したプラズマトーチ2を回動して所望の傾斜角度を付与するようになっている。
移動機構16は、プラズマトーチ2をプラズマトーチ保持部材10とともにプラズマ切断装置1の定盤上でX軸方向(走行方向)及びY軸方向(横行方向)に移動させるようになっている。
The tilt mechanism 15 rotates the plasma torch 2 held by the plasma torch holding member 10 to give a desired tilt angle.
The moving mechanism 16 moves the plasma torch 2 along with the plasma torch holding member 10 on the surface plate of the plasma cutting apparatus 1 in the X-axis direction (traveling direction) and the Y-axis direction (transverse direction).

この実施の形態では、プラズマトーチ2は定盤3の上方に位置されており、プラズマトーチ2の軸線(以下、トーチ軸線という)O1方向にプラズマを噴射して鋼板等の被加工材Wに加工溝を加工するようになっている。
プラズマトーチ2のトーチ軸線O1と被加工材Wの加工面との交点には加工点が形成され、この加工点が移動した経路、すなわち加工軌跡と対応する加工溝を形成して、被加工材Wを切断して、開先形状部を構成する切断面(例えば、ルート面、開先面)を形成するようになっている。
In this embodiment, the plasma torch 2 is positioned above the surface plate 3, and plasma is injected in the direction O1 of the plasma torch 2 (hereinafter referred to as the torch axis) to process the workpiece W such as a steel plate. Grooves are to be machined.
A machining point is formed at the intersection of the torch axis O1 of the plasma torch 2 and the machining surface of the workpiece W, and a path along which the machining point has moved, that is, a machining groove corresponding to the machining locus is formed, so that the workpiece is processed. W is cut to form cut surfaces (for example, a root surface and a groove surface) constituting the groove shape portion.

プラズマトーチ保持部材10は、例えば、図3A、図3Bに示すように、鉛直方向に伸びる第1のアーム12Aと、第2のアーム12Bと、第3のアーム12Cと、それぞれZ軸と直交する第1シャフト13Aと、第2シャフト13Bと、第3シャフト13Cとを備えている。   For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the plasma torch holding member 10 includes a first arm 12A, a second arm 12B, and a third arm 12C that extend in the vertical direction, and are orthogonal to the Z axis. A first shaft 13A, a second shaft 13B, and a third shaft 13C are provided.

第2のアーム12Bは、第1のアーム12Aの先端側に配置され第1シャフト13Aの廻りに回動自在とされ、第3のアーム12Cは、第2のアーム12Bの先端側に配置され第2シャフトの廻りに回動自在とされており、第3のアーム12Cの先端側に設けられた第3シャフト13Cを介してプラズマトーチ2が設けられている。   The second arm 12B is disposed on the distal end side of the first arm 12A and is rotatable around the first shaft 13A. The third arm 12C is disposed on the distal end side of the second arm 12B. The plasma torch 2 is provided through a third shaft 13 </ b> C provided on the distal end side of the third arm 12 </ b> C.

また、第1シャフト13Aと第2シャフト13B、第2シャフト13Bと第3シャフト13Cは、それぞれタイミングベルト14A、14Bで接続されており、第2のアーム12Bが第1シャフト13A廻りに回動された場合に、第1のアーム12Aと第3のアーム12C、第2のアーム12Bとトーチ軸線O1とが互いに平行を保って回動するようになっている。   The first shaft 13A and the second shaft 13B, the second shaft 13B and the third shaft 13C are connected by timing belts 14A and 14B, respectively, and the second arm 12B is rotated around the first shaft 13A. In this case, the first arm 12A, the third arm 12C, the second arm 12B, and the torch axis O1 are rotated in parallel with each other.

また、プラズマトーチ2は、定盤3に鉛直とされ上記加工点を通過する軸線O2廻りに回動可能とされている。その結果、プラズマトーチ2の傾斜角度が変化しても、加工面における加工点とプラズマトーチ2の先端との相対位置が維持されるようになっている。   Further, the plasma torch 2 is perpendicular to the surface plate 3 and is rotatable about an axis O2 passing through the processing point. As a result, even if the inclination angle of the plasma torch 2 changes, the relative position between the machining point on the machining surface and the tip of the plasma torch 2 is maintained.

傾斜機構15は、A軸モータ15Aと、B軸モータ15Bとを備え、A軸モータ15Aは、第1シャフト13Aに接続され、第1シャフト13A廻りに第2のアーム12Bを回動してプラズマトーチ2のトーチ軸線O1に傾斜角度を付与するようになっている。   The tilting mechanism 15 includes an A-axis motor 15A and a B-axis motor 15B. The A-axis motor 15A is connected to the first shaft 13A, and rotates the second arm 12B around the first shaft 13A. An inclination angle is given to the torch axis O1 of the torch 2.

B軸モータ15Bは、軸線O2廻りにプラズマトーチ2を回動させてトーチ軸線O1のXY平面における方向を制御するようになっている。
かかるA軸モータ15A及びB軸モータ15Bの回動角度を組み合わせることにより、トーチ軸線O1を所望の傾斜角度に傾けて平面視した定盤3の任意の方向に向けることができるようになっている。
The B-axis motor 15B controls the direction of the torch axis O1 in the XY plane by rotating the plasma torch 2 around the axis O2.
By combining the rotation angles of the A-axis motor 15A and the B-axis motor 15B, the torch axis O1 can be directed to an arbitrary direction of the surface plate 3 viewed in plan with a desired inclination angle. .

なお、傾斜角度とはプラズマトーチ2が定盤3に対して相対移動する場合に、この相対移動する方向と直交する面におけるトーチ軸線O1が被加工材Wの加工面と交差する角度をいう。換言すると、加工軌跡の法線方向(接線と直交する方向)の面におけるトーチ軸線O1が加工面と交差する角度をいう。   The tilt angle refers to an angle at which the torch axis O1 in a plane perpendicular to the relative moving direction intersects the processing surface of the workpiece W when the plasma torch 2 moves relative to the surface plate 3. In other words, it refers to an angle at which the torch axis O1 on the surface in the normal direction (direction perpendicular to the tangent line) of the processing locus intersects the processing surface.

移動機構16は、プラズマトーチ保持部材10が配置された台車を走行方向(X軸方向)に移動させるX軸方向移動機構16Xと、台車上でプラズマトーチ保持部材10を横行方向(Y軸方向)に移動させるY軸方向移動機構16Yとを備えている。
また、移動機構16は、演算部22からドライバ26に出力されたX軸方向制御信号、Y軸方向制御信号に基づきプラズマトーチ保持部材10及びプラズマトーチ2をX軸方向及びY軸方向に駆動して、プラズマトーチ2を所定のXY座標位置に移動させるようになっている。
The moving mechanism 16 includes an X-axis direction moving mechanism 16X that moves the carriage on which the plasma torch holding member 10 is disposed in the traveling direction (X-axis direction), and the plasma torch holding member 10 on the carriage in the transverse direction (Y-axis direction). And a Y-axis direction moving mechanism 16Y.
The moving mechanism 16 drives the plasma torch holding member 10 and the plasma torch 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the X-axis direction control signal and the Y-axis direction control signal output from the calculation unit 22 to the driver 26. Thus, the plasma torch 2 is moved to a predetermined XY coordinate position.

また、移動機構16は、プラズマトーチ保持部材10を高さ方向(Z軸方向)に移動可能とするZ軸方向移動機構16Zを備えており、Z軸方向移動機構16Zは、図示しない部材によってプラズマトーチ保持部材10に接続されていて、必要に応じてプラズマトーチ保持部材10の高さを変更し、プラズマトーチ2の先端と被加工材Wとの間隔を調整することができるようになっている。   Further, the moving mechanism 16 includes a Z-axis direction moving mechanism 16Z that enables the plasma torch holding member 10 to move in the height direction (Z-axis direction). Connected to the torch holding member 10, the height of the plasma torch holding member 10 can be changed as necessary, and the distance between the tip of the plasma torch 2 and the workpiece W can be adjusted. .

制御システム20は、入力部21と、演算部22と、ハードディスク24と、ドライバ26と、NCプログラムを格納するメモリ(不図示)とを備え、ハードディスク24はデータベース(図示せず)を備えている。
データベースには、例えば、プラズマトーチ2の加工軌跡やプラズマトーチ2の傾斜角度等を制御するための制御プログラムと、二次ガスの流量及び切断速度に関する数値データが格納されている。
なお、開先加工用プログラムを、制御プログラムと制御プログラムの動作を定義するNCプログラムのいずれか一方により構成するか双方により構成するかは任意に設定することができる。
The control system 20 includes an input unit 21, a calculation unit 22, a hard disk 24, a driver 26, and a memory (not shown) for storing an NC program, and the hard disk 24 includes a database (not shown). .
The database stores, for example, a control program for controlling the machining trajectory of the plasma torch 2, the tilt angle of the plasma torch 2, and the like, and numerical data relating to the flow rate and cutting speed of the secondary gas.
Whether the groove machining program is configured by one or both of the control program and the NC program that defines the operation of the control program can be arbitrarily set.

入力部21は、開先形状部に関するデータを演算部22に入力するためのものであり、例えば、被加工材Wの材質、板厚(等価板厚を含む)、プラズマトーチ2の加工軌跡、開先角度θ等、開先形状部を形成するための種々のデータが入力可能とされている。   The input unit 21 is for inputting data related to the groove shape portion to the calculation unit 22, for example, the material of the workpiece W, the plate thickness (including the equivalent plate thickness), the processing locus of the plasma torch 2, Various data for forming the groove shape portion such as the groove angle θ can be input.

演算部22は、例えば、ハードディスク24に記憶された開先加工用プログラムを実行して、入力部21から入力されたデータに基づいて、位置合わせ機構4(傾斜機構15及び移動機構16)を制御するためのプラズマトーチ2の角度、作動ガス流量、電流値、二次ガス流量、加工速度、トーチ高さ等の制御データを演算し、この制御データを位置合わせ機構4に出力して、プラズマトーチ2により被加工材を形成するようになっている。   For example, the calculation unit 22 executes a groove machining program stored in the hard disk 24 and controls the alignment mechanism 4 (the tilting mechanism 15 and the moving mechanism 16) based on the data input from the input unit 21. Control data such as the angle of the plasma torch 2, working gas flow rate, current value, secondary gas flow rate, machining speed, torch height, etc. are calculated, and this control data is output to the alignment mechanism 4 to generate the plasma torch. 2 to form a workpiece.

以下、図4〜図6を参照して、一実施形態に係るプラズマトーチ2の動作手順及び作用について説明する。図4は、制御システム20によりプラズマトーチ2を作動するためのプログラムに係るフローチャートを示している。また、図5は、ルート面を形成する際のプラズマトーチ2の動作を、図6は、開先面を形成する際のプラズマトーチ2の動作を示す図である。   Hereinafter, with reference to FIGS. 4-6, the operation | movement procedure and effect | action of the plasma torch 2 which concern on one Embodiment are demonstrated. FIG. 4 shows a flowchart relating to a program for operating the plasma torch 2 by the control system 20. FIG. 5 shows the operation of the plasma torch 2 when forming the root surface, and FIG. 6 shows the operation of the plasma torch 2 when forming the groove surface.

〔ステップ1〕
まず、図4に示すように、入力部21から、Y開先形状部を加工するためのデータ(例えば、材質、板厚、加工軌跡、開先角度θ等)を入力する(S1)。
〔ステップ2〕
次に、演算部22は、ステップ1において入力部21から入力されたY開先形状部を加工するためのデータをハードディスク24に格納されたデータベース等を参照して、ルート面加工条件、例えば、プラズマトーチ2の角度、作動ガス流量、電流値、二次ガス流量、加工速度、トーチ高さ、切幅補正量等を設定する(S2)。
〔ステップ3〕
次いで、演算部22は、ドライバ26等に、ステップ2において設定したルート面加工条件を出力して、プラズマトーチ2の角度、作動ガス流量、電流値、二次ガス流量、加工速度、トーチ高さ等を調整するとともに、プラズマトーチ2をルート面の加工軌跡にしたがって移動して、プラズマトーチ2の進行方向右側にルート面を形成する(S3)。
[Step 1]
First, as shown in FIG. 4, data (for example, material, plate thickness, processing locus, groove angle θ, etc.) for processing the Y groove shape portion is input from the input unit 21 (S1).
[Step 2]
Next, the calculation unit 22 refers to data for processing the Y groove shape input from the input unit 21 in Step 1 with reference to a database or the like stored in the hard disk 24, such as a route surface processing condition, for example, The angle of the plasma torch 2, the working gas flow rate, the current value, the secondary gas flow rate, the processing speed, the torch height, the cutting width correction amount, etc. are set (S2).
[Step 3]
Next, the calculation unit 22 outputs the route surface machining conditions set in step 2 to the driver 26 and the like, and the angle, working gas flow rate, current value, secondary gas flow rate, machining speed, torch height of the plasma torch 2. Etc., and the plasma torch 2 is moved according to the processing locus of the route surface to form a route surface on the right side in the direction of travel of the plasma torch 2 (S3).

ステップ3を実行することで、図5に示すように、プラズマトーチ2は、被加工材Wにルート面Rを形成する。図5(A)は、プラズマガスPをプラズマトーチ2の軸線O1方向の基端から先端に向かって見た図を、図5(B)は、プラズマトーチ2の後方から進行方向前方に向かって見た図を示している。   By executing Step 3, the plasma torch 2 forms a route surface R on the workpiece W as shown in FIG. FIG. 5A is a view of the plasma gas P viewed from the proximal end to the distal end in the direction of the axis O1 of the plasma torch 2, and FIG. 5B is from the rear of the plasma torch 2 to the front in the traveling direction. Shown is a view.

プラズマトーチ2は、図5(A)に示すように、矢印V1で示す方向に向かって移動する。プラズマトーチ2から噴射されたプラズマガスPは、矢印V11方向(右旋回)の旋回流が形成されるとともに、プラズマガスPの周囲にはアシストガスの旋回流が形成されるようになっている。
このように、プラズマガスP及びアシストガスの旋回流が、プラズマトーチ2から見て右旋回V11である場合、プラズマトーチ2の進行方向V1の右側に加工溝の右側の面にルート面Rが形成される。
As shown in FIG. 5A, the plasma torch 2 moves in the direction indicated by the arrow V1. The plasma gas P injected from the plasma torch 2 forms a swirl flow in the direction of arrow V11 (right swirl), and a swirl flow of assist gas is formed around the plasma gas P. .
Thus, when the swirling flow of the plasma gas P and the assist gas is the right swirl V11 when viewed from the plasma torch 2, the route plane R is on the right surface of the machining groove on the right side in the traveling direction V1 of the plasma torch 2. It is formed.

〔ステップ4〕
次に、演算部22は、ステップ1において入力部21から入力されたY開先形状部を加工するためのデータをハードディスク24に格納されたデータベース等を参照して、開先面加工条件、例えば、プラズマトーチ2の角度、作動ガス流量、電流値、二次ガス流量、加工速度、トーチ高さ、切幅補正量等を設定する(S4)。
〔ステップ5〕
次いで、演算部22は、ドライバ26等に、ステップ4において設定した開先面加工条件を出力して、プラズマトーチ2の角度、作動ガス流量、電流値、二次ガス流量、加工速度、トーチ高さ等を調整するとともに、ルート面を形成する際のプラズマトーチ2の移動方向と反対向きに設定された開先面を形成する際の加工軌跡にしたがって移動して、プラズマトーチ2の進行方向左側に開先面を形成する(S5)。
[Step 4]
Next, the calculation unit 22 refers to a database or the like stored in the hard disk 24 for data for processing the Y groove shape portion input from the input unit 21 in step 1, for example, a groove surface processing condition, for example, The angle of the plasma torch 2, the working gas flow rate, the current value, the secondary gas flow rate, the processing speed, the torch height, the cutting width correction amount, etc. are set (S4).
[Step 5]
Next, the calculation unit 22 outputs the groove surface machining conditions set in step 4 to the driver 26 and the like, and the angle, working gas flow rate, current value, secondary gas flow rate, machining speed, torch height of the plasma torch 2. The height of the plasma torch 2 is adjusted, and the plasma torch 2 moves in accordance with the machining trajectory when forming the groove surface opposite to the moving direction of the plasma torch 2 when forming the root surface. A groove surface is formed in (5).

ステップ5を実行することで、図6に示すように、プラズマトーチ2は、被加工材Wに開先面Kを形成する。図6(A)は、プラズマガスPをプラズマトーチ2の軸線O1方向の基端から先端に向かって見た図を、図6(B)は、プラズマトーチ2の進行方向前方から進行方向後方に向かって見た図を示している。   By performing Step 5, the plasma torch 2 forms the groove surface K on the workpiece W as shown in FIG. 6A is a view of the plasma gas P as viewed from the base end toward the tip end in the direction of the axis O1 of the plasma torch 2, and FIG. 6B is the view from the front in the traveling direction of the plasma torch 2 to the rear in the traveling direction. The figure which looked toward is shown.

プラズマトーチ2は、図6(A)に示すように、矢印V2で示す方向に向かって移動する。プラズマトーチ2から噴射されたプラズマガスP及びアシストガスの旋回流は、矢印V11方向(右旋回)とされている。
このように、プラズマガスP及びアシストガスの旋回流が、プラズマトーチ2から見て右旋回V11である場合、プラズマトーチ2の進行方向V2の左側の面に開先面Kを形成することができる。
As shown in FIG. 6A, the plasma torch 2 moves in the direction indicated by the arrow V2. The swirl flow of the plasma gas P and the assist gas injected from the plasma torch 2 is in the direction of arrow V11 (right swirl).
As described above, when the swirling flow of the plasma gas P and the assist gas is the right swirl V11 when viewed from the plasma torch 2, the groove surface K may be formed on the left surface in the traveling direction V2 of the plasma torch 2. it can.

以下、図7を参照して、一実施形態に係るY開先形状部の形成について説明する。
まず、図7(A)に示すように、例えば、周囲に右回りの旋回流が形成されたプラズマガスPをプラズマトーチ2から噴射して、プラズマトーチ2を矢印V1で示す方向に移動して被加工材Wにルート面Rを形成する。このとき、プラズマガスPの旋回流はV11で示すように右旋回であるので、プラズマトーチ2の移動方向V1の右側の面にルート面Rを形成することができる。
Hereinafter, with reference to FIG. 7, the formation of the Y groove shape portion according to the embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 7A, for example, a plasma gas P having a clockwise swirl around it is injected from the plasma torch 2, and the plasma torch 2 is moved in the direction indicated by the arrow V1. A route surface R is formed on the workpiece W. At this time, since the swirling flow of the plasma gas P is a right swirling as indicated by V11, the route plane R can be formed on the right surface of the moving direction V1 of the plasma torch 2.

次に、図7(B)に示すように、プラズマトーチ2を開先面Kと対応する開先角度θに合わせて傾斜させ、プラズマトーチ2を移動軌跡に沿ってルート面Rを形成したときと反対方向の矢印V2方向に移動させて、開先面Kを形成する。
図7(A)、図7(B)を行うことにより、図7(C)に示すようなY開先形状部を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 7B, when the plasma torch 2 is tilted in accordance with the groove angle θ corresponding to the groove surface K, and the plasma torch 2 is formed with the route plane R along the movement trajectory. The groove face K is formed by moving in the direction of the arrow V <b> 2, which is opposite to the direction of the groove.
By performing FIGS. 7A and 7B, a Y groove shape portion as shown in FIG. 7C can be formed.

一実施形態に係る開先加工用プログラム、制御システム20及びプラズマ切断装置1によれば、プラズマ加工によってY開先形状部を形成する場合に、プラズマガスPの旋回流の方向V11とプラズマトーチ2の移動方向V1とが同じ方向となる側の面に開先面Kを形成することにより、開先面Kとルート面Rとの角部が溶融して丸みがつくのを抑制することができる。さらに、開先面を形成する際に生じた溶融金属がルート面に付着するのを抑制することができる。   According to the groove processing program, the control system 20, and the plasma cutting device 1 according to the embodiment, when the Y groove shape portion is formed by plasma processing, the swirl flow direction V11 and the plasma torch 2 of the plasma gas P are formed. By forming the groove surface K on the surface on the side where the moving direction V1 is the same direction, it is possible to prevent the corner portions of the groove surface K and the root surface R from melting and rounding. . Furthermore, it can suppress that the molten metal produced when forming a groove surface adheres to a root surface.

また、プラズマガスPの旋回流の方向V11とプラズマトーチ2の移動方向V1とが同じ方向となる側の面に開先面Kを形成することにより、開先面Kを切断する際におけるプラズマトーチ2の移動速度を大幅に低下させる必要性が軽減され、開先面Kを効率的に形成することができる。   In addition, the plasma torch when cutting the groove surface K by forming the groove surface K on the surface on the side where the swirl flow direction V11 of the plasma gas P and the moving direction V1 of the plasma torch 2 are the same direction. The need to greatly reduce the moving speed of 2 is reduced, and the groove surface K can be formed efficiently.

また、ルート面Rを形成した後に、プラズマトーチ2を交換することなく、ルート面Rを形成した際の起点側に戻る際の移動を利用して開先面Kを加工することができるので、開先面Kを形成する際にプラズマトーチ2を、ルート面Rを形成する起点側に一旦戻す場合と比較して無駄な移動がなくなり、Y開先形状部を短時間で効率的に形成することができる。   Further, after forming the route surface R, the groove surface K can be processed using the movement when returning to the starting side when forming the route surface R without exchanging the plasma torch 2. Compared to the case where the plasma torch 2 is once returned to the starting side for forming the root surface R when forming the groove surface K, there is no unnecessary movement, and the Y groove shape portion is efficiently formed in a short time. be able to.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、旋回流が右向きに旋回する場合について説明したが、左向きの旋回流を形成するプラズマトーチ2を用いてもよいことはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the swirling flow swirls rightward has been described, but it goes without saying that the plasma torch 2 that forms a left swirling flow may be used.

また、上記実施の形態においては、プラズマトーチ2を交換することなく、ルート面Rを形成した際の起点側に戻る際の移動を利用して開先面Kを加工する場合について説明したが、プラズマトーチ2をルート面Rを形成した際の起点側に戻して、プラズマガスにルート面Rを形成したときと反対向きの旋回流を生じさせるプラズマトーチ2と交換したうえで、ルート面Rを形成したときと同じ方向にプラズマトーチ2を移動させながら開先面Kを加工する構成としてもよい。   In the above embodiment, the case where the groove surface K is processed using the movement when returning to the starting point side when the route surface R is formed without exchanging the plasma torch 2 has been described. The plasma torch 2 is returned to the starting point when the route surface R is formed, and is exchanged with the plasma torch 2 that generates a swirling flow in the opposite direction to that when the route surface R is formed in the plasma gas. It is good also as a structure which processes the groove face K, moving the plasma torch 2 in the same direction as it formed.

(実施例)
次に、本発明に係わる実施例について説明する。
図8は、本発明の効果を確認するための実施例に係る写真であり、図8(A)は本発明の実施例を、図8(B)は比較例を説明する写真である。また、図8(A)、図8(B)において、左側は開先形状部の側面図を、右側は開先形状部の正面図を示している。
本発明によると、開先面を形成する際に、角部に丸みがつくことがなくなった。また、従来、図8(B)に示すように、ルート面に溶融金属が連続して付着していたのが、図8(A)に示すように、ほとんど見られなくなり、ルート面の品質が大幅に向上することが確認された。
(Example)
Next, examples according to the present invention will be described.
FIG. 8 is a photograph according to an example for confirming the effect of the present invention, FIG. 8A is a photograph for explaining an example of the present invention, and FIG. 8B is a photograph for explaining a comparative example. 8A and 8B, the left side is a side view of the groove shape portion, and the right side is a front view of the groove shape portion.
According to the present invention, when the groove surface is formed, the corners are not rounded. In addition, as shown in FIG. 8 (B), the molten metal has been continuously adhered to the route surface, as shown in FIG. 8 (A). It was confirmed that it improved significantly.

実施例及び比較例における開先形状及び開先形状加工条件は、以下のとおりである。
被加工材Wの板厚:16mm、ルート面の高さ:7mm、開先角度θ:50°、開先面形成時の等価板厚:11.7mm
[ルート面の形成条件]
プラズマトーチの傾斜角度:90°、作動ガス流量:40L/min、電流値:165A、二次ガス流量:30L/min、加工速度1700mm/min、トーチ高さ:4mm
[開先面の形成条件]
プラズマトーチの傾斜角度:50°、作動ガス流量:40L/min、電流値:165A、二次ガス流量:30L/min、加工速度2000mm/min(ルート面加工時と反対向き)、トーチ高さ:4mm
なお、比較例では、開先面の形成は、加工速度2000mm/min(ルート面加工時と同じ向き)とした。
The groove shape and groove shape machining conditions in the examples and comparative examples are as follows.
Plate thickness of workpiece W: 16 mm, root surface height: 7 mm, groove angle θ: 50 °, equivalent plate thickness when forming groove surface: 11.7 mm
[Route surface formation conditions]
Inclination angle of plasma torch: 90 °, working gas flow rate: 40 L / min, current value: 165 A, secondary gas flow rate: 30 L / min, processing speed 1700 mm / min, torch height: 4 mm
[Groove surface forming conditions]
Inclination angle of plasma torch: 50 °, working gas flow rate: 40 L / min, current value: 165 A, secondary gas flow rate: 30 L / min, machining speed 2000 mm / min (opposite direction when machining root surface), torch height: 4mm
In the comparative example, the groove surface was formed at a processing speed of 2000 mm / min (the same direction as when processing the root surface).

本発明に係る開先加工方法、開先加工用プログラム、制御システム及びプラズマ切断装置によれば、旋回流が形成されたプラズマガスによりY開先形状部を形成する場合に、溶融して丸みがつくのを抑制してY開先形状部を効率的に形成することができるので、産業上利用可能である。   According to the groove processing method, the groove processing program, the control system, and the plasma cutting device according to the present invention, when the Y groove shape portion is formed by the plasma gas in which the swirl flow is formed, it is melted and rounded. Since it is possible to efficiently form the Y-groove shape portion while suppressing sticking, it is industrially applicable.

O1 トーチの軸線
P プラズマガス
W 被加工材
1 プラズマ切断装置
2 プラズマトーチ
15 傾斜機構(トーチ姿勢制御手段)
16 移動機構(トーチ位置制御手段)
20 制御システム
O1 Torch axis P Plasma gas W Work material 1 Plasma cutting device 2 Plasma torch 15 Tilt mechanism (torch attitude control means)
16 Movement mechanism (torch position control means)
20 Control system

Claims (6)

プラズマトーチから旋回流が形成されたプラズマガスを噴射して移動しながら、被加工材にY開先形状部を形成する開先加工方法であって、
前記プラズマトーチをプラズマガスを噴射しながら移動して、前記旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向右側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向左側にルート面を形成し、
前記被加工材に対して前記プラズマトーチを傾斜させてプラズマガスを噴射しながら移動し、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向左側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向右側に開先面を形成することを特徴とする開先加工方法。
A groove processing method for forming a Y groove shape portion on a workpiece while injecting and moving a plasma gas in which a swirl flow is formed from a plasma torch,
The plasma torch is moved while injecting plasma gas, and the swirl flow is on the right in the traveling direction when viewed from the plasma torch, and the traveling direction on the left when viewed from the plasma torch. Form a route plane on the left side,
Said by tilting the plasma torch relative to the workpiece to move while spraying the plasma gas, leftward in the traveling direction in the case of the right turn swirling flow of the plasma gas is seen from the plasma torch, wherein the plasma In the case of turning left as viewed from the torch , a groove processing method is characterized in that a groove surface is formed on the right side in the traveling direction.
請求項1に記載の開先加工方法であって、
前記ルート面を形成した後に、
前記プラズマトーチを傾斜させて、プラズマガスを噴射しながら移動して開先面を形成する場合に、
前記ルート面を形成したプラズマトーチを、前記ルート面を形成したときと反対方向に移動させることを特徴とする開先加工方法。
The groove processing method according to claim 1,
After forming the route plane,
When the groove surface is formed by inclining the plasma torch and moving while jetting plasma gas,
A groove processing method, wherein the plasma torch having the route surface is moved in a direction opposite to that when the route surface is formed.
被加工材を載置する定盤と、
周囲に旋回流が形成されたプラズマガスを噴射するプラズマトーチと、
入力された開先角度に応じて前記プラズマトーチを傾斜させるトーチ姿勢制御手段と、
入力された切断予定部位に応じて前記プラズマトーチを移動させるトーチ位置制御手段と、
を備えたプラズマ切断装置によりY開先形状部を形成する開先加工用プログラムであって、
前記プラズマトーチをプラズマガスを噴射しながら移動して、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向右側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向左側にルート面を形成し、
前記被加工材に対して前記プラズマトーチを傾斜させてプラズマガスを噴射しながら移動し、前記プラズマガスの旋回流が前記プラズマトーチから見て右旋回の場合には進行方向左側に、前記プラズマトーチから見て左旋回の場合には進行方向右側に開先面を形成するように構成されていることを特徴とする開先加工用プログラム。
A surface plate for placing the workpiece,
A plasma torch for injecting a plasma gas in which a swirl flow is formed; and
Torch attitude control means for inclining the plasma torch according to the input groove angle;
A torch position control means for moving the plasma torch according to the inputted cutting scheduled site;
A groove processing program for forming a Y groove shape portion by a plasma cutting apparatus comprising:
When the plasma torch moves while jetting plasma gas, the swirl flow of the plasma gas turns to the right when viewed from the plasma torch, and to the right when viewed from the plasma torch. Forms a route plane on the left side in the direction of travel,
Said by tilting the plasma torch relative to the workpiece to move while spraying the plasma gas, leftward in the traveling direction in the case of the right turn swirling flow of the plasma gas is seen from the plasma torch, wherein the plasma A groove machining program configured to form a groove surface on the right side in the traveling direction in the case of a left turn as viewed from the torch .
請求項3に記載の開先加工用プログラムであって、
前記ルート面を形成した後に、
前記プラズマトーチを傾斜させて、プラズマガスを噴射しながら移動して開先面を形成する場合に、
前記ルート面を形成したプラズマトーチを、前記ルート面を形成したときと反対方向に移動させて開先面を形成することを特徴とする開先加工用プログラム。
A groove processing program according to claim 3,
After forming the route plane,
When the groove surface is formed by inclining the plasma torch and moving while jetting plasma gas,
A groove processing program, wherein a groove surface is formed by moving a plasma torch having the root surface in a direction opposite to that when the root surface is formed.
請求項3又は4に記載の開先加工用プログラムを備えることを特徴とする制御システム。   A control system comprising the groove machining program according to claim 3. 請求項5に記載の制御システムを備えることを特徴とするプラズマ切断装置。   A plasma cutting apparatus comprising the control system according to claim 5.
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