JPH0235411Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はプラズマアーク又はプラズマジエツト
を利用して切断、溶接、マーキングなどを行うプ
ラズマ加工装置に関する。

〔従来の技術〕

プラズマアークトーチによる工業材料の加工
は、加工材への熱影響が比較的少いことなどもあ
り、種々な方面で採用されている。

先ず第２図により従来（特開昭58−205676号公
報）の小容量のプラズマアーク加工装置の一例を
説明する。

第２図において、プラズマトーチPTは、陰極
棒１と電気的に絶縁され且つその外周に第１の環
状通路２を形成し先端に第１のノズル３を有する
陰極外套４、及び陰極外套４と電気的に絶縁され
且つその外周に第２の環状通路を形成し先端に小
径の第２のノズル６を有するプラズマ外套７から
なり、第１の環状通路２にスタート気流８を、第
２の環状通路５にプラズマ気流９をそれぞれ供給
管１０，１１から流すよう構成されており、そし
てスタート気流８を第２の環状通路５を介して排
気するための排気管１２と排気バルブ１３が備え
られる。ここで電源１４の負端子は陰極棒１に接
続され、電源１４の正端子はスイツチ１５を経て
陰極外套に夫々接続されている。

このように構成されたプラズマトーチPTは、
例えば次のようにして操作される。

(1) スタート気流８を流し、バルブ１３を開き第
２の環状通路５を排気し、スイツチ１５を閉
じ、電源１４を動作させる。

(2) 電源１４と関連する高周波発振器（図示せ
ず）により、陰極棒１と陰極外套４間にアーク
１７を発生させる。

(3) スイツチ１６を閉じ、スイツチ１５を開くと
アーク１７は陰極棒１とプラズマ外套７間に移
行してのアーク１８となる。

このようにしてプラズマトーチPTをスタート
させ、それからバルブ１３を閉じ、プラズマ気流
９を流すと同時に、若しくはその後でスタート気
流８を停止させ、第２のノズルからプラズマジエ
ツト１９を加工片２０に放出して作業する。ここ
ではアーク１７の発生前にスタート気流を排気し
たが、アーク１７の発生後にスタート気流を排気
してもよい。いずれにしても第２の環状通路５で
第２のノズル以外の箇所から排気してアークの移
行前にトーチ内圧力を低下させればよい。

以上、非移行型作業について説明したが、加工
片２０と電源１４の正端子をスイツチ２１を介し
て接続できるようにしておき、このスイツチ２１
を閉じ、スイツチ１６を開けばプラズマアークが
陰極棒１の先端と加工片２０との間に確立されて
移行型作業を実施できる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしプラズマ外套７のノズル６の直径を小さ
くしたマイクロプラズマトーチの場合、ノズル６
の直径が小さいためにスタート気流によりプラズ
マトーチPT内の圧力が高まり、特にプラズマト
ーチPTの断面積がある大きさ以下ではその圧力
の上昇によりアーク１７が移行してアーク１８に
なることができず、結局トーチのスタートが殆ん
ど不可能になる。この問題点を解決するために排
気管１２と排気バルブ１３とが設けられている
が、プラズマ気流９をトーチに流すときは通常排
気バルブ１３は閉じられているので、プラズマ気
流９がある一定流量以上の場合には、トーチ内の
圧力が急上昇することによりアーク１８が消弧し
てしまうという問題点があつた。この場合にはプ
ラズマ気流９を十分に少量になるようニードル弁
で狭搾して再度最初からスタート作業を行わなけ
ればならなかつた。プラズマ加工作業の終了後、
作業者がプラズマ気流用の調整弁（図示せず）を
スタート時の流量に調整しておくか、スタート時
にこのような調整を予め行えば斯かるスタートミ
スは生じないが、実作業ではこのような調整を怠
るケースが圧倒的に多い。

〔問題点を解決するための手段〕

プラズマ気流をプラズマトーチの第２の環状通
路に供給する第１、第２の供給管を少なくとも備
え、第１の供給管にはスタート時に開かれてパイ
ロツトアークが消弧しない程度の流量のプラズマ
気流を流すための第１のバルブを設け、第２の供
給管には作業時に開かれて前記第１のバルブの流
量より実質的に多量のプラズマ気流を流すための
第２のバルブを備えている。

〔作用〕

スタート時にはトーチ内の圧力を急激に上昇さ
せないようプラズマ気流を狭搾する第１バルブを
開いてプラズマ気流をプラズマトーチの第２の環
状通路に供給し、実作業時には実質的に第２のノ
ズルの口径により決められる流量のプラズマ気流
を流す第２のバルブを開くので、加工作業に何等
悪影響を及ぼすことなく、スタートミスを無くす
ことができ、確実なスタートを保証することがで
きる。

〔実施例〕

第１図により本考案の一実施例を説明する。同
図において、第２図に示した記号と同じ記号のも
のは同様な部材をし、１４′は補助電源、２２は
プラズマ気流用の第１の供給管、２３は電磁バル
ブ、２４はニードル弁を示し、電磁バルブ２３と
ニードル弁２４は第１のバルブを構成する。また
２５は第２のプラズマ気流用供給管、２６は電磁
バルブ、２７はニードル弁を示し、これら電磁バ
ルブ２６とニードル弁２７は第２のバルブを構成
する。

ここで第１のニードル弁２４は、スタート時に
プラズマトーチPT内の圧力を高めすぎてアーク
１８を消弧させることがないような適量のプラズ
マ気流を供給し得るよう調整されており、第１の
電磁バルブ２３を開くことにより、第１のバルブ
は第１の供給管２２を介して第２の環状通路５に
スタート用のプラズマ気流を供給するようになつ
ている。

次にこの装置におけるプラズマトーチPTの操
作の一例は次のようにして行われる。

(1) 先ずスタート気流８を流し、バルブ１３を開
いて第２の環状通路５を排気し、スイツチ１５
を閉じて電源１４によりアーク１７を発生させ
る。

(2) 次にスイツチ１６を閉じると補助電源１４′
によりアーク１８が発生する。ここでスイツチ
１５を開きアーク１７を停止する。

(3) 次に排気バルブ１３を閉じると共にスタート
気流８を止め、電磁バルブ２３とニードル弁２
４とからなる第１のバルブを開いて、トーチ内
の圧力が急激に上昇しない程度のプラズマ気流
９を流す。

(4) 次にスイツチ２１を閉じてプラズマトーチ
PTと加工片２０間にプラズマアーク１９を形
成し、プラズマトーチPT内の圧力がほぼ一定
に達した後、電磁バルブ２６とニードル弁２７
とからなる第２のバルブを開いて加工作業を行
う。この加工作業時においては第１のバルブは
閉じていても開いていてもよく、また第２の供
給管２５からプラズマトーチPTに供給される
プラズマ気流９の流量は、通常プラズマトーチ
PTの第２のノズル６により決定されるよう流
すので、ニードル弁２７は通常十分に開かれて
おり、従つてニードル弁２７は必ずしも必要で
はない。

尚、補助電源１４′を用いない場合についても
全く同様に適用し得る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、マイクロプラズマトーチのス
タート時においてプラズマ気流を流すとき、プラ
ズマ気流をアークが消弧しない程度の流量以下に
確実に制限してトーチ内の圧力の急上昇を防止し
ているので、プラズマ気流によつてアークが消弧
することはなく、従つてスタートミスをなくすこ
とができ、確実なスタートを保証できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるプラズマ加工装置の一
実施例を示す図、第２図は従来例を示す図であ
る。 PT……プラズマトーチ、６……第２のノズル、
８……スタート気流、９……プラズマ気流、１２
……排気管、１３……排気バルブ、１４……電
源、１４′……補助電源、１５，１６，２１……
スイツチ、１７，１８……アーク、１９……プラ
ズマアーク又はジエツト、２２，２５……プラズ
マ気流用の第１、第２の供給管、２３，２６……
第１、第２の電気バルブ、２４，２７……第１、
第２のニードル弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 陰極棒と、該陰極棒を包囲してその外周に第１
   の環状通路を形成し先端に第１のノズルを有する
   陰極外套と、該陰極外套を包囲してその外周に第
   ２の環状通路を形成し先端に第２のノズルを有す
   るプラズマ外套とからなるプラズマトーチ、前記
   第１の環状通路にスタート気流を供給するための
   供給管、そのスタート気流を前記第２の環状通路
   から排気用バルブを通してプラズマトーチ外に排
   出するための排出管、プラズマ気流用バルブを通
   してプラズマ気流を前記第２の環状通路に供給す
   る供給管、及び前記プラズマトーチに電力を供給
   する電源からなるプラズマ加工装置において、プ
   ラズマ気流を前記第２の環状通路に供給する供給
   管を少くとも２つ備え、その一方の供給管にはス
   タート時に開かれてプラズマ気流を狭搾する第１
   のバルブを設け、前記他方の供給管には前記第１
   のバルブの流量より実質的に多量のプラズマ気流
   を流し得る第２のバルブを設けたことを特徴とす
   るプラズマ加工装置。