JPH0527263Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プラズマアークによつて溶接、切
断、溶射等を行うためのプラズマアーク加工用ト
ーチに関するものであり、チツプ電極と主電極と
の間にパイロツトアークを点弧する際に両電極間
にパイロツトアーク用電圧を印加するとともに高
周波高電圧をこれに重畳して両電極間に火花放電
を発生させ、これによつてパイロツトアークを誘
発するようにしたトーチの改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

パイロツトアークの助けによつて被加工物と主
電極との間にプラズマアークを発生させて加工を
行う方式のプラズマアーク加工装置においては、
一般に第２図に一部断面図と接続図とで示すよう
に構成されている。同図において、１はトーチ本
体であり内部にチヤツク１１に挟持された主電極
１２、この主電極を囲む位置に絶縁状態に取付け
られたノズル状のチツプ電極１３、チツプ電極保
護用カツプ１４および起動指令用押しボタンスイ
ツチ１５を包含している。また図示は省略したが
プラズマ発生用作動ガスは主電極１２とチツプ電
極１３との間に供給されチツプ電極１３の先端部
に設けられたオリフイス部から外部に噴射する。
２は加工用電源装置であり、交流電源からプラズ
マ加工に適した特性の直流出力に変換するAC／
DC変換部や起動・停止、作動ガスの供給などを
制御する出力制御部２１、開閉器２２、電流制限
素子２３、高周波発生手段２４、高周波発生手段
２４の出力をチツプ電極１３に至るパイロツト回
路に重畳するためのカツプリングコイル２５、高
周波バイパス用コンデンサ２６ａないし２６ｃお
よび高周波阻止用チヨークコイル２７ａ，２７ｂ
から構成されている。なお３は被加工物である。

出力制御部２１の正出力は直接被加工物３に接
続されるとともに開閉器２２、電流制限素子２３
およびカツプリングコイル２５を通してチツプ電
極１３に接続されている。また出力制御部２１の
負出力は直接トーチ１の主電極１２に接続されて
いる。さらにトーチ１の押ボタンスイツチ１５は
加工用電源装置２の起動指令入力端子に接続され
ている。これらの各接続ケーブルは作業性をよく
するために、被加工物３と正出力端子とを接続す
る電力ケーブル（アースケーブル）を除いて、図
示を省略した作動用ガスの供給ホースとともに一
つに束ねられて通常これらが互いに密着した状態
で数ｍないし10数ｍの長さの複合ケーブルとして
製作されている。

第２図の従来装置においては、トーチ１の押ボ
タンスイツチ１５が押されると作動ガスが供給さ
れるとともに出力制御部２１が所定の出力電圧を
正・負端子間に出力し、また高周波発生手段２４
は高周波高電圧を発生する。また押ボタンスイツ
チ１５からの起動指令によつて開閉器２２は閉じ
るので出力制御部２１の正出力は開閉器２２、電
流制限素子２３、カツプリングコイル２５を経て
トーチ１のチツプ電極１３に達する。この出力電
圧にはカツプリングコイルによつて高周波発生手
段２４の出力である高周波高電圧が重畳されてい
るので、チツプ電極１３と主電極１２との間の絶
縁がこれによつて破壊されて火花放電が発生し、
この火花放電がトリガーとなつてアーク放電（パ
イロツトアーク）が誘発される。このパイロツト
アークの電流は電流制限素子２３によつて比較的
小さな値に制限されている。高周波発生手段はこ
のパイロツトアークの発生によつてその出力を停
止するようになされているものもあるが、高速で
流通する作動ガスによつてパイロツトアークが吹
き消されることが発生しやすいので、通常は主ア
ークが発生して加工が開始されるまでの間連続し
て動作するように構成されることが多い。この状
態でトーチ１を被加工物３に近づけると、パイロ
ツトアークによつて作動ガスのイオン化された部
分が被加工物に接触したときに主電極１２と被加
工物３との間に主アークが発生する。この主アー
クの発生を検出して高周波発生手段２４はその出
力を停止し、また開閉器２２は開路するのでパイ
ロツトアークは消滅する。ここでパイロツトアー
ク起動および維持のために供給される高周波電圧
は加工用電源装置２の内部の電子回路が誘導によ
り誤動作したり過電圧の混入によつて部品の破壊
などの事故を引き起すので、カツプリングコイル
２５より内側においてコンデンサ２６ａ，２６ｂ
を接続して高周波電圧をバイパスする。また起動
用押ボタンスイツチからの信号ケーブルに誘導さ
れる高周波電圧もチヨークコイル２７ａ，２７ｂ
とコンデンサ２６ｃ，２６ｄとからなるローパス
フイルターを押入することによつて外部からの侵
入を防止している。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の従来装置においては、高周波電圧の加工
用電源装置への侵入は防止できるものの、高周波
電圧の漏洩は防止できない。即ちケーブルの絶縁
にくらべてトーチ内の絶縁抵抗は低く、使用時間
が長くなるとチツプ電極や主電極と制御部品であ
る押ボタンスイツチとの間の絶縁抵抗も低くなつ
てくる。また、チツプ電極１３に対して保護カツ
プ１４が確実に装着されていることを検出するべ
くカツプ１４とトーチ１のボデイとの間に検出用
の電極を設けてこれがカツプの装着によつて短絡
されたことを検出して作業可能信号として利用す
るようにしたトーチにおいては、このチツプ電極
とカツプ装着検出用電極との間の絶縁が狭い場所
であるために非常に難しく、十分な絶縁抵抗が得
られない。このためにチツプ電極に印加された高
周波電圧がこれらの絶縁部分から漏洩して信号線
に流れることがある。もしこのようなことがある
と高周波電圧は長いケーブルを伝わつて加工用電
源の端子にまで伝達されることになる。このため
に高周波電圧は長い複数のケーブルに印加される
ことになつて給電ケーブルの大地との間の分布容
量によつて短絡される結果、減衰されることにな
る。この減衰量はケーブルが長い程大きくなりト
ーチ内のチツプ電極と主電極との間に印加される
電圧がこのために減少し、火花放電を弱め、極端
な場合にはパイロツトアークの点弧を不能にする
ことがある。さらには不要なケーブルに数ＭHzに
もなる高周波電圧が印加されるためにこれがアン
テナとなつて空中への電波の放射が増加し、電波
障害の源となる。

〔課題を解決するための手段〕

本考案においては、トーチから引出される信号
用ケーブルに高周波阻止用のチヨークコイルを直
列に接続して上記従来装置における課題を解決し
たものである。

〔作用〕

トーチから引出す信号用ケーブルに直列にトーチ
内でチークコイルを接続することによつて、トー
チ内において信号取り出し部と高周波が印加され
るチツプ電極等との間の直流絶縁が低下しても高
周波に対する線路のインピーダンスを高く保つこ
とによつて高周波の信号ケーブルへの印加をなく
し、高周波の減衰を防止したものである。

〔実施例〕

第１図に本考案の実施例を示す。同図において
トーチ本体１の中にはトーチボデイ側にカツプ装
着検出用電極１７ａ，１７ｂが設けられカツプ１
４側には装着時に検出電極１７ａ，１７ｂを短絡
するためのリング状電極１８が設けられている。
検出電極１７ａ，１７ｂは高周波チヨークコイル
１９ａ，１９ｂを経て信号引出し線が加工用電源
装置の信号入力端子に接続されており、電極１７
ａと１７ｂとの間が短絡されているときに出力制
御部２１が動作可能となるように出力制御部が構
成されている。一方押ボタンスイツチ１５の接点
からの引出しケーブルもまた高周波チヨークコイ
ル１６ａ，１６ｂを経て加工用電源装置２信号入
力端子に接続される。なお加工用電源装置２内の
チヨークコイル２７ｂ，２７ｃおよびコンデンサ
２６ｄはいずれもチヨークコイル２７ａ，２７ｂ
およびコンデンサ２６ｃと同様に誘導等によつて
信号ケーブルに混入した高周波成分を阻止するた
めのローパスフイルタである。上記以外は第２図
の従来装置と同機能のものに同符号を付してある
ので詳細は省略する。本考案で使用する高周波電
圧は、作業者に対して感電の危険性を防止するた
めに周波数を高くするものであるので、通常数
100KHzないし数ＭHzである。それ故、トーチ１
内に組込むべきチヨークコイルもそれほど大形の
ものとする必要はなくダストコア等を磁心に用い
た極く小形のものでよいのでトーチの取手部分の
空所に十分収納できるものである。

〔考案の効果〕

上記のように本考案のトーチにおいては主電極
やチツプ電極と信号線との間の絶縁部から漏洩し
て信号線に浸入しようとする高周波電圧を高周波
に対してのみ高インピーダンスとなる高周波チヨ
ークコイルを直列に接続して信号線を引出したの
で、高周波の減衰がなくパイロツトアークの点弧
に失敗することがなくなる。また信号線に高周波
が漏洩しなくなるので長いケーブルを用いて信号
線からの高周波の放射が少なくなり、電波障害が
大幅に減縮できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図、第２図は従
来の装置の例を示す図である。 １……トーチ本体、２……加工用電源装置、３
……被加工物、１２……主電極、１３……チツプ
電極、１４……保護カツプ、１５……起動指令用
押ボタンスイツチ、１６ａ，１６ｂ，１９ａ，１
９ｂ……高周波チヨークコイル、１７ａ，１７
ｂ，１８……カツプ装着検出用電極、２１……出
力制御部、２４……高周波発生手段、２５……カ
ツプリングコイル、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄ……バイパス用コンデンサ、２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，２７ｄ……高周波チヨークコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波電圧をパイロツトアーク用電源供給回路
   に重畳することによつて主電極とチツプ電極との
   間にパイロツトアークを点弧するようにしたプラ
   ズマアーク加工に用いるトーチにおいて、トーチ
   に取付けられた制御用部品からの信号取り出し用
   ケーブルをトーチ内部に取りつけた高周波阻止用
   チヨークコイルと直列に接続して引出したプラズ
   マアーク加工用トーチ。