JPH0343936B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0343936B2 JPH0343936B2 JP14665183A JP14665183A JPH0343936B2 JP H0343936 B2 JPH0343936 B2 JP H0343936B2 JP 14665183 A JP14665183 A JP 14665183A JP 14665183 A JP14665183 A JP 14665183A JP H0343936 B2 JPH0343936 B2 JP H0343936B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- speed
- radius
- arm mechanism
- voltage
- 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.)
- Expired
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
- B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は切断トーチを取り付けた回転アームの
回転半径を変化させても前記切断トーチの切断速
度が変化する事なく、常に適正な切断速度を維持
する事が出来るガス切断装置の切断トーチ速度制
御機構に関する。 直線走行機構とアーム長さを可変に構成した回
転アーム機構を有するガス切断装置は種々存在
し、例えば所望の板幅に切断した鋼板側端の耳部
を自動的に短辺に切落とす耳取り用ガス切断装置
においては前記機構は必須の構成要素である。 かかる装置にあつては、前記アーム機構の回転
半径を変化させた場合これに比例して該アーム機
構先端に取り付けた切断トーチの切断速度が変化
してしまう為、これを一々修正する操作が必要で
あり、従来は前記アーム機構の回転半径の変化に
対応させて駆動モータの回転制御ダイヤルを手動
により操作する事により前記アーム機構の回転速
度、即ち切断トーチの切断速度を制御していた
が、前記切断速度の制御はアーム長さのみならず
被切断物の板厚をも考慮して定めなければならな
い為、かかる手動操作ではその調整が極めて面倒
であり、正確性に乏しいという欠点を有す。 特に第１図に示す如く、直線走行Ａと回転アー
ムの円運動B′を組合わせて該アームの先端に取
り付けた切断トーチが合成（ベクトル）軌跡Ｂを
描くように構成した後記実施例に示される耳取り
用ガス切断装置にあつては、アーム長さと被切断
物の板厚の外に直線走行速度をも考慮して定めな
ければならならず、前記のような手動操作により
適正な切断速度が得られるように調整する事はほ
とんど不可能であり、この為、しばしば切込み可
能な切断速度以上の速度になり、切込みが出来な
い場合が多々あつた。 更に前記耳取り用ガス切断装置にあつては直線
走行方向に対して前記切断トーチが略直角に切込
むようにアーム機構の回転速度を調整する事が切
込み速度が最小になり最も好ましいが、例え前記
操作手段を自動化したにしても直線走行速度を考
慮しない従来公知の自動操作手段では、直線走行
速度のばらつきにより前記切断トーチが直角に切
り込むようにアーム機構の回転速度を調整する事
は困難である。 本発明はかかる従来技術の欠点を解消し得るガ
ス切断装置の切断トーチ速度制御機構を提供する
事を目的とする。 本発明の目的は、切断トーチを取り付けた回転
アームの回転半径を変化させても前記切断トーチ
の切断速度が変化する事なく常に適正な切断速度
を維持する事が出来る切断トーチ速度制御機構を
提供する事を目的とする。 本発明の他の目的は、直線走行と回転アームの
円運動を組合わせて該アームの先端に取り付けた
切断トーチが合成（ベクトル）軌跡を描くように
構成したガス切断装置において、直線走行速度の
ばらつき又は変動を吸収して適正な切断速度を維
持する事が出来る切断トーチ速度制御機構を提供
する事を目的とする。これにより前記切断トーチ
が直角に切込むようにアーム機構の回転速度を調
整する事が容易になる。 以下図面に基づいて本発明を説明する。 第１図乃至第５図はいずれも本発明の実施例に
かかる耳取り用ガス切断装置を示し、第１図は切
断トーチの合成（ベクトル）軌跡を示す概略図、
第２図は本装置の平面図、第３図はその正面図、
第４図は回路構成を示すブロツクダイヤグラム、
第５図は操作順序を示すフローチヤートである。 第２図乃至第３図において、１は図示しない切
断定盤上を直進移動する水平ビームで、該ビーム
１上にはＡ直線走行方向と後向きになるよう、鋼
板側端２ａをＡ直線走行方向に切断する主切断装
置３と該切断装置３により切断された鋼板側端２
ａの耳部を自動的に短辺に切落とす耳取り用ガス
切断装置４が取り付けられている。 主ガス切断装置３は、水平ビーム１上を移動可
能な支持台３ａと、該支持台３ａより水平ビーム
１と直角方向に延伸する固定アーム３ｂと、その
先端に取り付けられた直線切断トーチ３ｃよりな
り、水平ビーム１の移動に追従して鋼板側端２ａ
をＡ直線走行方向に切断可能に構成されている。 耳取り用ガス切断装置４は、前記主ガス切断装
置３の外方に位置する如く取り付けられており、
前記ガス切断装置３と同様に水平ビーム１上を移
動可能な支持台５と、該支持台５より水平ビーム
１と直角方向に延伸する固定部材６先端に取り付
けられ、DCサーボモータ１０の回転を後記アー
ム機構８に伝える伝動機構７と、その先端に取り
付けられた横切切断トーチ９の位置設定を行なう
アーム機構８とにより構成されている。 DCサーボモータ１０は、後記するシーケンス
制御回路２１よりの指令により正転又は逆転し、
アーム機構８を扇状に往復回動させる。 伝動機構７には、サーボモータ１０と連結する
支軸１１が下方に垂下され、その先端にアーム機
構８を固定する。一方支軸１１の基端には該支軸
１１の回転角度調節部材１２が取付られており、
該部材１２の調節によりアーム機構８の回動角度
範囲を調節する。 アーム機構８は、水平方向に移動可能な水平ア
ーム８ａと、該水平アーム８ａ先端に取り付けら
れ垂直方向に移動可能な垂直アーム８ｂとよりな
り、水平アーム８ａの基端を前記伝動機構７の支
軸１１先端に固定し該支軸１１を支点として回動
可能に構成すると共に、該水平アーム８ａの基端
に可変抵抗器により構成されたポテンシヨンメー
タ２３ａを取り付け、横切切断トーチ９より水平
アーム８ａの基端までの長さ、即ちアーム機構８
の回転半径を検知する。 一方垂直アーム８ｂ先端には切断トーチ把持部
１４が配設されており横切切断トーチ９が鋼板２
面に対し垂直に位置するよう構成されている。 第４図において、２３は、前記サーボモータ１
０の回転速度を制御する速度制御回路で、アーム
機構８の回転半径の変化を検知するポテンシヨン
メータ２３ａ（可変抵抗器）とアーム機構８の最
小半径Wo分に相当する抵抗値Ｒ１を有する２つ
の抵抗器２３ｂ，２３ｃと演算増幅器２３ｄとに
より構成され、入力側にはポテンシヨンメータ２
３ａと一の抵抗器２３ｂが直列に、又他の抵抗器
２３ｃは前記演算増幅器の入出力側にバイパスす
る如く並列に接続されている。そしてポテンシヨ
ンメータ２３ａはアーム機構８の半径がWo（最
小半径）の時抵抗値RVが０になるよう設定して
いる。 そして該制御回路２３の入力側には前記直線切
断トーチ３ｃの直線走行速度に対応する電圧
Vrefが印加する如く構成されている。 尚、直線切断トーチ３ｃの直線走行速度は、前
もつて鋼板２の板厚の変化に対応する速度調整を
行なつている為、該直線走行速度に対応する電圧
Vrefを入力側に印加する事により、速度制御回
路２３の出力側に鋼板２の板厚の変化に対応する
電圧Voutを得る事が出来る。 Vout＝R1／（R1＋RV）×Vref …… Vref＝ｋ×Vs …… Vout；制御回路２３の出力側の電圧（アーム
機構８を回転させるサーボモータ１０に印加す
る電圧） R1：アーム機構８の最小半径Ｒ分に相当する
抵抗値（抵抗器２３ｂ，２３ｃ） RV；ポテンシヨンメータ２３ａが検知したア
ーム機構８の回転半径に相当する抵抗値（基準
半径W0の時抵抗値は０となる） Vref；アーム機構８の基準半径W0での（略直
角に切込可能な）基準周速度となる電圧で、直
線切断トーチ３ｃの直線走行速度に対応（比
例）する電圧 ｋ；基準半径W0とアーム機構８の切込角度θ
によつて定まる定数 Vs；直線切断トーチ３ｃの直線走行速度に相
当する電圧 上式より理解される如く前記制御回路２３より
出力される電圧Voutはアーム機構８の回転半径
に対して反比例するよう制御され、又入力側には
前記直線切断トーチ３ｃの直線走行速度に対応す
る電圧Vrefが印加されている為、アーム機構８
の回転半径を変化しても又直線走行速度が変動し
ても、これを吸収して該アーム機構８の先端に取
り付けた横切切断トーチ９の回動速度（アーム機
構８の周速）を常に一定、即ち基準半径W0の時
に定めた回動速度と同一に保つ事が出来る。 ２４は前記電圧Voutと早送りの為の電圧
Vmaxとを選択する切替スイツチで、シーケンス
制御回路２１よりの指令によりサーボモータ１０
又正転時には電圧Vout側に、又逆転時には電圧
Vmax側に切り替えるよう構成している。 ２５は正逆転回路でやはりシーケンス制御回路
２１よりの指令によりサーボモータ１０の正転又
は逆転をさせる。 ２６は、タイマー設定回路２６ａと、直線切断
トーチ３ｃの一定切断長さ毎に信号を出す切断距
離設定回路２６ｂとが内蔵されている切断ピツチ
設定回路で、図示しない切替スイツチにより前記
一方の設定回路２６ａ，２６ｂを選択し、サイク
ル毎の動作起動信号をシーケンス制御回路２１に
入力する。２７は直線切断トーチ３ｃの直線走行
距離を検知するトランスデユーサ２７で、該トラ
ンスデユーサ２７の信号を切断距離設定回路２６
に発信する。 シーケンス制御回路２１は前記切断ピツチ設定
回路２６よりの動作起動信号を受けて切断酸素２
８の供給停止を行なう電磁弁２９の開閉制御と、
前記切替スイツチ２４と正逆転回路２５の制御を
行なう。 次にかかる構成による切断方法を第５図に基づ
いて説明する。 先づアーム機構８を直線切断トーチ３ｃ側に回
動した後、水平アーム８ａを延伸又は短縮させ、
横切切断トーチ９が直線切断トーチ３ｃの想像切
断線上に位置するように位置設定（始点P0）を
行なう。 尚、前記位置設定の際、水平ビーム１に対する
アーム機構８の切込角度θは０〜45度の範囲に定
めるのが好ましい。 次に反直線切断トーチ３ｃ側にアーム機構８を
回動させ、前記回転角度調節部材１２により横切
切断トーチ９の回動角度範囲αの調整を行なう。 かかる段取作業（STEP1）を行なつた後、切
断作業を開始する。 先づ始動スイツチをONする事により、水平ビ
ーム１が前もつて定められた直線進行速度で進行
し、該ビームに追従して移動する直線切断トーチ
３ｃが鋼板側端２ａの切断を開始する。
（STEP2） 次いで前記直線切断トーチ３ｃの切断長さが所
定の切断ピツチに達すると、切断ピツチ設定回路
２６よりシーケンス制御回路２１に動作起動信号
を送る。 シーケンス制御回路２１では前記信号を受けて
電磁弁２９を開放し、切断酸素２８を横切切断ト
ーチ９に供給（STEP3）すると共に、前記切替
スイツチ２４を前記電圧Vout側に切り替え、速
度制御回路２３により制御された速度指令電圧を
Voutをサーボモータ１０に印加する。 これにより該支軸１１を支点としてアーム機構
８が回動し、その先端に取り付けた横切切断トー
チ９が直線走行方向に対し、略直角に切込むよう
に適正な切断速度で耳取り切断を開始する。
（STEP4） そして前記横切切断トーチ９が一定の速度で回
動し、P1点まで達すると（STEP5）、シーケンス
制御回路２１よりの指令により、電磁弁２９を閉
塞し切断酸素２８の供給を停止させるる
（STEP6）と共に、切替スイツチ２４と正逆転回
路２５を切り替え、サーボモータ１０を逆転させ
又電圧Vmaxを印加させる（STEP7）事により、
早送りにより始点P0まで復帰させる（STEP8）。 以下これを繰り返す（STEP9）事により間欠
且つ自動的に適正な切断速度と切込角度で耳取り
切断が行なわれる事となる。 次に第６図に基づいて本発明の具体的な合成軌
跡計算方法を詳細に説明する。 １ 直線切断速度Vrefが０のとき、アーム機構
８の半径ＲがPcを回転中心とし、かつPoを起
点として描く円弧の円弧上の任意の点をPθと
する。またそのPθ点での直線Pc−PoとPc−Pθ
がなす角度をθ度とする。 ２ 周速が直線切断速度Vrefと同一速度の条件
下で、切断トーチ９が、直線運動と回転運動の
合成により、実際にスクラツプ巾Ｗの間をPo
を起点として動く合成軌跡すなわち長円状の軌
跡は次のように表現できる。 回転運動のみによつて生じる点PθのP11を原
点とする位置のｘ，ｙ成分は Pθx＝Rsinθ Pθy＝Ｒ−Rcosθ＝Ｒ（１−cosθ） (1) またP11からPθまでの所要時間Pθは Tθ＝（2πR×θ／360）／Vref ……(2) またこの時、直線運動速度VrefによりPcが矢
印方向から移動する量Lxは LX＝Vref×Tθ ＝Vref×（2πR×θ／360）／Vref ＝2πR×θ／360 ……(3) となる。 したがつて直線運動と回転運動の合成による任
意角度θにおける位置Ｐ（ｘ，ｙ）は Ｐ（ｘ）＝Lx−Pθx＝2πR ×θ／360−Rsinθ ……(4) Ｐ（ｙ）＝Pθy＝Ｒ（１−cosθ） ……(5) （Ｖ＝Vref√（１−）2＋2） また合成速度 Ｖ＝Vref√（１−）2＋2 ……(6) ３ (4)，(5)，(6)を下記条件で計算すると Ｒ＝300mm Ｗ＝150mm Vref＝600mm／min の条件でPθのθを細いピツチで計算すると、 実際の軌跡の形状を計算にて描くことができ
る。
回転半径を変化させても前記切断トーチの切断速
度が変化する事なく、常に適正な切断速度を維持
する事が出来るガス切断装置の切断トーチ速度制
御機構に関する。 直線走行機構とアーム長さを可変に構成した回
転アーム機構を有するガス切断装置は種々存在
し、例えば所望の板幅に切断した鋼板側端の耳部
を自動的に短辺に切落とす耳取り用ガス切断装置
においては前記機構は必須の構成要素である。 かかる装置にあつては、前記アーム機構の回転
半径を変化させた場合これに比例して該アーム機
構先端に取り付けた切断トーチの切断速度が変化
してしまう為、これを一々修正する操作が必要で
あり、従来は前記アーム機構の回転半径の変化に
対応させて駆動モータの回転制御ダイヤルを手動
により操作する事により前記アーム機構の回転速
度、即ち切断トーチの切断速度を制御していた
が、前記切断速度の制御はアーム長さのみならず
被切断物の板厚をも考慮して定めなければならな
い為、かかる手動操作ではその調整が極めて面倒
であり、正確性に乏しいという欠点を有す。 特に第１図に示す如く、直線走行Ａと回転アー
ムの円運動B′を組合わせて該アームの先端に取
り付けた切断トーチが合成（ベクトル）軌跡Ｂを
描くように構成した後記実施例に示される耳取り
用ガス切断装置にあつては、アーム長さと被切断
物の板厚の外に直線走行速度をも考慮して定めな
ければならならず、前記のような手動操作により
適正な切断速度が得られるように調整する事はほ
とんど不可能であり、この為、しばしば切込み可
能な切断速度以上の速度になり、切込みが出来な
い場合が多々あつた。 更に前記耳取り用ガス切断装置にあつては直線
走行方向に対して前記切断トーチが略直角に切込
むようにアーム機構の回転速度を調整する事が切
込み速度が最小になり最も好ましいが、例え前記
操作手段を自動化したにしても直線走行速度を考
慮しない従来公知の自動操作手段では、直線走行
速度のばらつきにより前記切断トーチが直角に切
り込むようにアーム機構の回転速度を調整する事
は困難である。 本発明はかかる従来技術の欠点を解消し得るガ
ス切断装置の切断トーチ速度制御機構を提供する
事を目的とする。 本発明の目的は、切断トーチを取り付けた回転
アームの回転半径を変化させても前記切断トーチ
の切断速度が変化する事なく常に適正な切断速度
を維持する事が出来る切断トーチ速度制御機構を
提供する事を目的とする。 本発明の他の目的は、直線走行と回転アームの
円運動を組合わせて該アームの先端に取り付けた
切断トーチが合成（ベクトル）軌跡を描くように
構成したガス切断装置において、直線走行速度の
ばらつき又は変動を吸収して適正な切断速度を維
持する事が出来る切断トーチ速度制御機構を提供
する事を目的とする。これにより前記切断トーチ
が直角に切込むようにアーム機構の回転速度を調
整する事が容易になる。 以下図面に基づいて本発明を説明する。 第１図乃至第５図はいずれも本発明の実施例に
かかる耳取り用ガス切断装置を示し、第１図は切
断トーチの合成（ベクトル）軌跡を示す概略図、
第２図は本装置の平面図、第３図はその正面図、
第４図は回路構成を示すブロツクダイヤグラム、
第５図は操作順序を示すフローチヤートである。 第２図乃至第３図において、１は図示しない切
断定盤上を直進移動する水平ビームで、該ビーム
１上にはＡ直線走行方向と後向きになるよう、鋼
板側端２ａをＡ直線走行方向に切断する主切断装
置３と該切断装置３により切断された鋼板側端２
ａの耳部を自動的に短辺に切落とす耳取り用ガス
切断装置４が取り付けられている。 主ガス切断装置３は、水平ビーム１上を移動可
能な支持台３ａと、該支持台３ａより水平ビーム
１と直角方向に延伸する固定アーム３ｂと、その
先端に取り付けられた直線切断トーチ３ｃよりな
り、水平ビーム１の移動に追従して鋼板側端２ａ
をＡ直線走行方向に切断可能に構成されている。 耳取り用ガス切断装置４は、前記主ガス切断装
置３の外方に位置する如く取り付けられており、
前記ガス切断装置３と同様に水平ビーム１上を移
動可能な支持台５と、該支持台５より水平ビーム
１と直角方向に延伸する固定部材６先端に取り付
けられ、DCサーボモータ１０の回転を後記アー
ム機構８に伝える伝動機構７と、その先端に取り
付けられた横切切断トーチ９の位置設定を行なう
アーム機構８とにより構成されている。 DCサーボモータ１０は、後記するシーケンス
制御回路２１よりの指令により正転又は逆転し、
アーム機構８を扇状に往復回動させる。 伝動機構７には、サーボモータ１０と連結する
支軸１１が下方に垂下され、その先端にアーム機
構８を固定する。一方支軸１１の基端には該支軸
１１の回転角度調節部材１２が取付られており、
該部材１２の調節によりアーム機構８の回動角度
範囲を調節する。 アーム機構８は、水平方向に移動可能な水平ア
ーム８ａと、該水平アーム８ａ先端に取り付けら
れ垂直方向に移動可能な垂直アーム８ｂとよりな
り、水平アーム８ａの基端を前記伝動機構７の支
軸１１先端に固定し該支軸１１を支点として回動
可能に構成すると共に、該水平アーム８ａの基端
に可変抵抗器により構成されたポテンシヨンメー
タ２３ａを取り付け、横切切断トーチ９より水平
アーム８ａの基端までの長さ、即ちアーム機構８
の回転半径を検知する。 一方垂直アーム８ｂ先端には切断トーチ把持部
１４が配設されており横切切断トーチ９が鋼板２
面に対し垂直に位置するよう構成されている。 第４図において、２３は、前記サーボモータ１
０の回転速度を制御する速度制御回路で、アーム
機構８の回転半径の変化を検知するポテンシヨン
メータ２３ａ（可変抵抗器）とアーム機構８の最
小半径Wo分に相当する抵抗値Ｒ１を有する２つ
の抵抗器２３ｂ，２３ｃと演算増幅器２３ｄとに
より構成され、入力側にはポテンシヨンメータ２
３ａと一の抵抗器２３ｂが直列に、又他の抵抗器
２３ｃは前記演算増幅器の入出力側にバイパスす
る如く並列に接続されている。そしてポテンシヨ
ンメータ２３ａはアーム機構８の半径がWo（最
小半径）の時抵抗値RVが０になるよう設定して
いる。 そして該制御回路２３の入力側には前記直線切
断トーチ３ｃの直線走行速度に対応する電圧
Vrefが印加する如く構成されている。 尚、直線切断トーチ３ｃの直線走行速度は、前
もつて鋼板２の板厚の変化に対応する速度調整を
行なつている為、該直線走行速度に対応する電圧
Vrefを入力側に印加する事により、速度制御回
路２３の出力側に鋼板２の板厚の変化に対応する
電圧Voutを得る事が出来る。 Vout＝R1／（R1＋RV）×Vref …… Vref＝ｋ×Vs …… Vout；制御回路２３の出力側の電圧（アーム
機構８を回転させるサーボモータ１０に印加す
る電圧） R1：アーム機構８の最小半径Ｒ分に相当する
抵抗値（抵抗器２３ｂ，２３ｃ） RV；ポテンシヨンメータ２３ａが検知したア
ーム機構８の回転半径に相当する抵抗値（基準
半径W0の時抵抗値は０となる） Vref；アーム機構８の基準半径W0での（略直
角に切込可能な）基準周速度となる電圧で、直
線切断トーチ３ｃの直線走行速度に対応（比
例）する電圧 ｋ；基準半径W0とアーム機構８の切込角度θ
によつて定まる定数 Vs；直線切断トーチ３ｃの直線走行速度に相
当する電圧 上式より理解される如く前記制御回路２３より
出力される電圧Voutはアーム機構８の回転半径
に対して反比例するよう制御され、又入力側には
前記直線切断トーチ３ｃの直線走行速度に対応す
る電圧Vrefが印加されている為、アーム機構８
の回転半径を変化しても又直線走行速度が変動し
ても、これを吸収して該アーム機構８の先端に取
り付けた横切切断トーチ９の回動速度（アーム機
構８の周速）を常に一定、即ち基準半径W0の時
に定めた回動速度と同一に保つ事が出来る。 ２４は前記電圧Voutと早送りの為の電圧
Vmaxとを選択する切替スイツチで、シーケンス
制御回路２１よりの指令によりサーボモータ１０
又正転時には電圧Vout側に、又逆転時には電圧
Vmax側に切り替えるよう構成している。 ２５は正逆転回路でやはりシーケンス制御回路
２１よりの指令によりサーボモータ１０の正転又
は逆転をさせる。 ２６は、タイマー設定回路２６ａと、直線切断
トーチ３ｃの一定切断長さ毎に信号を出す切断距
離設定回路２６ｂとが内蔵されている切断ピツチ
設定回路で、図示しない切替スイツチにより前記
一方の設定回路２６ａ，２６ｂを選択し、サイク
ル毎の動作起動信号をシーケンス制御回路２１に
入力する。２７は直線切断トーチ３ｃの直線走行
距離を検知するトランスデユーサ２７で、該トラ
ンスデユーサ２７の信号を切断距離設定回路２６
に発信する。 シーケンス制御回路２１は前記切断ピツチ設定
回路２６よりの動作起動信号を受けて切断酸素２
８の供給停止を行なう電磁弁２９の開閉制御と、
前記切替スイツチ２４と正逆転回路２５の制御を
行なう。 次にかかる構成による切断方法を第５図に基づ
いて説明する。 先づアーム機構８を直線切断トーチ３ｃ側に回
動した後、水平アーム８ａを延伸又は短縮させ、
横切切断トーチ９が直線切断トーチ３ｃの想像切
断線上に位置するように位置設定（始点P0）を
行なう。 尚、前記位置設定の際、水平ビーム１に対する
アーム機構８の切込角度θは０〜45度の範囲に定
めるのが好ましい。 次に反直線切断トーチ３ｃ側にアーム機構８を
回動させ、前記回転角度調節部材１２により横切
切断トーチ９の回動角度範囲αの調整を行なう。 かかる段取作業（STEP1）を行なつた後、切
断作業を開始する。 先づ始動スイツチをONする事により、水平ビ
ーム１が前もつて定められた直線進行速度で進行
し、該ビームに追従して移動する直線切断トーチ
３ｃが鋼板側端２ａの切断を開始する。
（STEP2） 次いで前記直線切断トーチ３ｃの切断長さが所
定の切断ピツチに達すると、切断ピツチ設定回路
２６よりシーケンス制御回路２１に動作起動信号
を送る。 シーケンス制御回路２１では前記信号を受けて
電磁弁２９を開放し、切断酸素２８を横切切断ト
ーチ９に供給（STEP3）すると共に、前記切替
スイツチ２４を前記電圧Vout側に切り替え、速
度制御回路２３により制御された速度指令電圧を
Voutをサーボモータ１０に印加する。 これにより該支軸１１を支点としてアーム機構
８が回動し、その先端に取り付けた横切切断トー
チ９が直線走行方向に対し、略直角に切込むよう
に適正な切断速度で耳取り切断を開始する。
（STEP4） そして前記横切切断トーチ９が一定の速度で回
動し、P1点まで達すると（STEP5）、シーケンス
制御回路２１よりの指令により、電磁弁２９を閉
塞し切断酸素２８の供給を停止させるる
（STEP6）と共に、切替スイツチ２４と正逆転回
路２５を切り替え、サーボモータ１０を逆転させ
又電圧Vmaxを印加させる（STEP7）事により、
早送りにより始点P0まで復帰させる（STEP8）。 以下これを繰り返す（STEP9）事により間欠
且つ自動的に適正な切断速度と切込角度で耳取り
切断が行なわれる事となる。 次に第６図に基づいて本発明の具体的な合成軌
跡計算方法を詳細に説明する。 １ 直線切断速度Vrefが０のとき、アーム機構
８の半径ＲがPcを回転中心とし、かつPoを起
点として描く円弧の円弧上の任意の点をPθと
する。またそのPθ点での直線Pc−PoとPc−Pθ
がなす角度をθ度とする。 ２ 周速が直線切断速度Vrefと同一速度の条件
下で、切断トーチ９が、直線運動と回転運動の
合成により、実際にスクラツプ巾Ｗの間をPo
を起点として動く合成軌跡すなわち長円状の軌
跡は次のように表現できる。 回転運動のみによつて生じる点PθのP11を原
点とする位置のｘ，ｙ成分は Pθx＝Rsinθ Pθy＝Ｒ−Rcosθ＝Ｒ（１−cosθ） (1) またP11からPθまでの所要時間Pθは Tθ＝（2πR×θ／360）／Vref ……(2) またこの時、直線運動速度VrefによりPcが矢
印方向から移動する量Lxは LX＝Vref×Tθ ＝Vref×（2πR×θ／360）／Vref ＝2πR×θ／360 ……(3) となる。 したがつて直線運動と回転運動の合成による任
意角度θにおける位置Ｐ（ｘ，ｙ）は Ｐ（ｘ）＝Lx−Pθx＝2πR ×θ／360−Rsinθ ……(4) Ｐ（ｙ）＝Pθy＝Ｒ（１−cosθ） ……(5) （Ｖ＝Vref√（１−）2＋2） また合成速度 Ｖ＝Vref√（１−）2＋2 ……(6) ３ (4)，(5)，(6)を下記条件で計算すると Ｒ＝300mm Ｗ＝150mm Vref＝600mm／min の条件でPθのθを細いピツチで計算すると、 実際の軌跡の形状を計算にて描くことができ
る。
【表】
即ち本発明の要点を具体的に説明すると。
先ず．具体的実施条件として
Ｗ（スクラツプ巾）は最大150mm程度である。し
たがつてアーム半径Ｒは最大500mm程度見れば十
分である。 その理由は 周速＝Vref（直線切断速度）の条件下で合成速
度ＶがVref以下となる首フリ角θは θ＝cos-1（Ｒ−Ｗ／Ｒ）＝60゜ となり60゜以下でVref以下の合成速度が得られる。 この時アーム半径Ｒで切断可能な最大スクラツ
プ巾Wmaxは Wmax＝Ｒ（１−cosθ）となりθ60゜のとき ＝Ｒ（１−cos60゜）＝0.5R すなわちアーム半径Ｒが500mmのとき最大250mm
のスクラツプ巾までVref以下の速度で切断可能
である。 又．実際上は切込み開始時の角度を10゜程度から
切断しても切り込み速度としては充分に遅く実用
上何ら問題なく、材料端部の切り抜け部の速度を
若干遅く、すなわち60゜未満まで使用するとして
も、半径Ｒが500mmあれば最大スクラツプ巾150mm
をVref以下の速度で切断できることになる。 以上の記載より明らかな如く本発明によれば、
印加電圧に比例して回転数が変化するアーム機構
回転用駆動モータと、アーム機構の回転半径変位
を抵抗値に変換し、前記駆動モータに印加する電
圧が該回転半径に反比例するように制御される制
御回路とを有し、直線走行速度と対応する電圧を
前記制御回路に入力するように構成した為、切断
トーチを取り付けた回転アームの回転半径を変化
させても前記切断トーチの切断速度が変化する事
なく常に適正な切断速度を維持する事が出来る。 又、本発明によれば、直線走行速度のばらつき
又は変動を吸収して適正な切断速度を維持する事
が出来、特に直線走行と回転アームの円運動を組
合わせて該アームの先端に取り付けた切断トーチ
が合成（ベクトル）軌跡を描くように構成したガ
ス切断装置においては、その実用価値は極めて高
く、これにより前記切断トーチが直角に切込むよ
うにアーム機構の回転速度を調整する事が容易に
なる。 等の種々の著効を有す。
たがつてアーム半径Ｒは最大500mm程度見れば十
分である。 その理由は 周速＝Vref（直線切断速度）の条件下で合成速
度ＶがVref以下となる首フリ角θは θ＝cos-1（Ｒ−Ｗ／Ｒ）＝60゜ となり60゜以下でVref以下の合成速度が得られる。 この時アーム半径Ｒで切断可能な最大スクラツ
プ巾Wmaxは Wmax＝Ｒ（１−cosθ）となりθ60゜のとき ＝Ｒ（１−cos60゜）＝0.5R すなわちアーム半径Ｒが500mmのとき最大250mm
のスクラツプ巾までVref以下の速度で切断可能
である。 又．実際上は切込み開始時の角度を10゜程度から
切断しても切り込み速度としては充分に遅く実用
上何ら問題なく、材料端部の切り抜け部の速度を
若干遅く、すなわち60゜未満まで使用するとして
も、半径Ｒが500mmあれば最大スクラツプ巾150mm
をVref以下の速度で切断できることになる。 以上の記載より明らかな如く本発明によれば、
印加電圧に比例して回転数が変化するアーム機構
回転用駆動モータと、アーム機構の回転半径変位
を抵抗値に変換し、前記駆動モータに印加する電
圧が該回転半径に反比例するように制御される制
御回路とを有し、直線走行速度と対応する電圧を
前記制御回路に入力するように構成した為、切断
トーチを取り付けた回転アームの回転半径を変化
させても前記切断トーチの切断速度が変化する事
なく常に適正な切断速度を維持する事が出来る。 又、本発明によれば、直線走行速度のばらつき
又は変動を吸収して適正な切断速度を維持する事
が出来、特に直線走行と回転アームの円運動を組
合わせて該アームの先端に取り付けた切断トーチ
が合成（ベクトル）軌跡を描くように構成したガ
ス切断装置においては、その実用価値は極めて高
く、これにより前記切断トーチが直角に切込むよ
うにアーム機構の回転速度を調整する事が容易に
なる。 等の種々の著効を有す。
第１図乃至第５図はいずれも本発明の実施例に
かかる耳取り用ガス切断装置を示し、第１図は切
断トーチの合成（ベクトル）軌跡を示す概略図、
第２図は本装置の平面図、第３図はその正面図、
第４図は回路構成を示すブロツクダイヤグラム、
第５図は操作順序を示すフローチヤートである。
第６図は本発明の具体的な合成軌跡の計算方法を
示す説明図である。 ８；アーム機構、１０；駆動モータ、２３；制
御回路、Vout；駆動モータに印加する電圧、
Vref；直線走行速度と対応する電圧。
かかる耳取り用ガス切断装置を示し、第１図は切
断トーチの合成（ベクトル）軌跡を示す概略図、
第２図は本装置の平面図、第３図はその正面図、
第４図は回路構成を示すブロツクダイヤグラム、
第５図は操作順序を示すフローチヤートである。
第６図は本発明の具体的な合成軌跡の計算方法を
示す説明図である。 ８；アーム機構、１０；駆動モータ、２３；制
御回路、Vout；駆動モータに印加する電圧、
Vref；直線走行速度と対応する電圧。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直線走行機構と、可変半径で回転可能に構成
されたアーム機構を有するガス切断装置におい
て、印加電圧に比例して回転数が変化するアーム
機構回転用駆動モータと、アーム機構の回転半径
変位を抵抗値に変換し、前記駆動モータに印加す
る電圧が該回転半径に反比例するように制御され
る制御回路とを有し、直線走行速度と対応する電
圧を前記制御回路に入力するようにしたガス切断
装置の切断トーチ速度制御機構。 ２ 前記制御回路を下記計算式に基づいて構成し
た特許請求の範囲第１項記載の切断トーチ速度制
御機構 Vout＝R1／（R1＋RV）×Vref Vout；駆動モータに印加する電圧 R1；アーム機構の最小半径W0に相当する抵抗
値 RV；アーム機構の回転半径に相当する抵抗値
（基準半径W0の時抵抗値は０となる） Vref；アーム機構の基準半径W0での基準周速
度となる電圧で、直線走行速度に対応（比例）
する電圧
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14665183A JPS60137570A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | ガス切断装置の切断ト−チ速度制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14665183A JPS60137570A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | ガス切断装置の切断ト−チ速度制御機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137570A JPS60137570A (ja) | 1985-07-22 |
| JPH0343936B2 true JPH0343936B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=15412545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14665183A Granted JPS60137570A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | ガス切断装置の切断ト−チ速度制御機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137570A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102861965A (zh) * | 2011-07-07 | 2013-01-09 | 吴俊杰 | 一种直立式自动割圆装置 |
| CN102728926B (zh) * | 2012-06-19 | 2015-03-11 | 武汉一冶钢结构有限责任公司 | 法兰孔切割装置及切割方法 |
| CN102728927B (zh) * | 2012-06-19 | 2015-09-02 | 无锡市优耐特石化装备有限公司 | 一种半自动钢板切割机 |
| CN102699481B (zh) * | 2012-06-21 | 2014-09-03 | 无锡华联精工机械有限公司 | 无限回转火焰定坡口切割装置 |
| CN103394789A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-20 | 安徽古井贡酒股份有限公司 | 快速直线切割装置的切割方法 |
| CN106881513A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-23 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 一种圆弧火焰铣边机 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14665183A patent/JPS60137570A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60137570A (ja) | 1985-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4577499A (en) | Slope-speed sensor for seam welding apparatus | |
| JPH0343936B2 (ja) | ||
| CA1150780A (en) | Programmed welding machine with weld head speed override | |
| US4092016A (en) | Adjustable cutting torch machine | |
| JPS59147797A (ja) | 溶接機等の位置決装置 | |
| US3978310A (en) | Machine for repair of crankshafts by welding | |
| US3128368A (en) | Apparatus for welding | |
| US3713637A (en) | Portable flame cutting machine | |
| CN207908939U (zh) | 铺设系统的自动对边装置 | |
| US2490119A (en) | Gas cutting apparatus for serrating metal | |
| JPH04237566A (ja) | コルゲートパネルの自動溶接装置 | |
| US3843866A (en) | Automatic fillet and butt welding apparatus | |
| KR100425393B1 (ko) | 스트립 ｓａｗ 자동용접장치 | |
| US2085112A (en) | Template-follower for torch carriages | |
| JPS5626676A (en) | Welding arc detector | |
| US1141560A (en) | Apparatus for severing metals by fusion. | |
| US2161121A (en) | Cutting or welding machine | |
| US2571248A (en) | Universal torch machine | |
| US3934861A (en) | Method and apparatus for flame-cutting angle irons | |
| US1965079A (en) | Arc-welding machine | |
| JPS6031027Y2 (ja) | 溶接ト−チ調整装置 | |
| US3082688A (en) | Screen printing apparatus | |
| JPH0191965A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
| JPH06238439A (ja) | 配管溶接装置 | |
| JPH0438944Y2 (ja) |