JPH06126448A - 回転型アーク切断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切断作業中のブレード半径をリアルタイムで検
出し、常時ブレードの摩耗量を把握して稼働効率の向上
と、作業員の負担が軽減される回転型アーク切断器を提
供する。 【構成】切断開始時にはブレード３の移動開始原点６と
切断対象物１間の基準距離７を、切断中はブレードの切
断移動距離８ａを測定する距離センサ10と、切断電流と
切断電圧を監視する切断電力監視装置11と、前記距離セ
ンサからの基準距離を記憶すると共に前記切断電力監視
装置11からの最初の切断電流転送信号の入力により前記
ブレードの基準移動距離８を算出してブレード初期半径
４を算出し、切断中は切断電力を算出する算出・記憶制
御装置12と、切断中の切断電力から前記ブレードの摩耗
量を推論算出するブレード径摩耗量推論算出装置13と、
前記ブレード初期半径を記憶すると共に前記ブレード摩
耗量から切断中のブレード半径値４ａをリアルタイムで
算出すると共に記憶する半径算出カウンタ14と、前記半
径算出カウンタで算出したブレードの半径値を表示する
表示装置15からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属の切断に用いられる
回転型アーク切断器に係り、特にブレード摩耗と切断距
離を監視できる回転型アーク切断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属切断装置の一つに、被切断金属に対
峙させた金属円盤であるブレードを回転させると共に、
両者間に直流電圧を加えてアーク放電を行って被切断金
属を切断する回転型アーク切断器がある。

【０００３】この回転型アーク切断器における切断作業
は、図２の概要説明図に示すように、導電性金属の切断
対象物１と回転型アーク切断器２の金属円盤であるブレ
ード３とを対峙させ、相互間に直流電圧を印加すると共
に、ブレード３を回転させながら切断対象物１に近づけ
て行き、両者間にアーク放電をさせて、このアークによ
って切断対象物１の切断を行うものである。

【０００４】しかしながら、切断対象物１が切断される
際には回転型アーク切断器２のブレード３自身も、アー
クによって生じる熱により表面が溶融、摩耗する。この
ために、切断作業を行いながら移動するブレード３の移
動距離である切断移動距離は、切断対象物１の切断距離
と一致せず、切断移動距離からブレード３の摩耗分を差
し引かなくては切断距離が把握できない。

【０００５】従って切断作業に当たっては、その都度ブ
レード３の回転を停止させてから、ブレード３の半径を
測定し、切断移動距離からブレード３の摩耗分を減算し
て切断距離を求めるという大掛かりな作業が必要であっ
た。しかもこの作業は、回転型アーク切断器２のブレー
ド交換時期の把握のためには、どうしても必要な作業で
あることから、切断対象物１の一片を切断する度にブレ
ード３の半径測定を実施している。

【０００６】なお、図２においてブレード３の初期半径
を４、切断開始後のブレード半径を４ａ、ブレード３の
中心点を５、この中心点５における移動開始原点を６、
さらに、この移動開始原点６と前記切断対象物１までの
距離を７、同じく移動開始原点６からブレード３を切断
対象物１に近付けた際におけるアーク発生点までの距離
を８とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】切断対象物１を切断す
るために回転型アーク切断器２のブレード３を切断対象
物１に接近させ切断作業を行っても、切断対象物１の切
断具合を確認するためには、一旦回転型アーク切断器２
を停止させて、ブレード半径４ａを測定し、切断移動距
離からブレード３の摩耗量を減算する必要があった。

【０００８】この切断対象物１に深さ何cmの溝をつける
等の動作は、ブレード半径４ａを把握しながら行うた
め、切断対象物１の一片を切断する度にブレード３を切
断対象物１の切断部より引き抜き、回転を止めてブレー
ド半径４ａを測定する作業が必要となり、この作業のた
めに大くの労力や、時間を必要としていた。従って、こ
の測定作業により回転型アーク切断器２の稼働率が低下
し、作業員への負担が増加するという支障があった。

【０００９】本発明の目的とするところは、切断作業中
のブレード半径をリアルタイムで検出し、常時ブレード
の摩耗量を把握して稼働効率の向上と、作業員の負担が
軽減される回転型アーク切断器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】切断開始時には回転型ア
ーク切断器におけるブレードの移動開始原点と切断対象
物間の基準距離を、切断中はこの移動開始原点からブレ
ードの切断移動距離を測定する距離センサと、切断電流
と切断電圧を監視する切断電力監視装置と、前記距離セ
ンサからの基準距離を記憶すると共に前記切断電力監視
装置からの最初の切断電流転送信号の入力により前記ブ
レードの基準移動距離を算出してブレード初期半径を算
出し、切断中は切断電力を算出する算出・記憶制御装置
と、切断中の切断電力から前記ブレードの摩耗量を推論
算出するブレード径摩耗量推論算出装置と、前記ブレー
ド初期半径を記憶すると共に前記ブレード摩耗量から切
断中のブレード半径値を算出すると共に記憶する半径算
出カウンタと、この半径算出カウンタで算出したブレー
ドの半径値を表示する表示装置を有することを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】切断開始前にブレードと切断対象物までの距離
を距離センサにより検知し、その距離を基準距離として
算出・記憶制御装置に記憶する。またブレードは回転さ
せ、切断対象物との間に電圧を印加する。その後、距離
センサには移動開始原点からの移動距離を検出し続けさ
せると共に、回転型アーク切断器のブレードを切断対象
物方向に移動し、切断電力監視装置により切断電流・切
断電圧を監視する。

【００１２】算出・記憶制御装置は、ブレードが切断対
象物に接触してアーク放電して、切断電流が流れ出した
時点での切断電力監視装置からの切断電流・切断電圧転
送信号により、前記距離センサの移動開始原点からの移
動距離を読み込み、前記基準距離との差をブレードの初
期半径として半径算出カウンタに記憶すると共に、この
ブレード初期半径を表示装置で表示させる。

【００１３】さらに、ブレードが切断対象物の方向に移
動して切断対象物の切断中には、算出・記憶制御装置
は、切断電力監視装置からの切断電流・切断電圧転送信
号により切断電力を算出して、ブレード径摩耗量推論算
出装置により摩耗量を算出し、ブレードの摩耗量を算出
カウンタにて前記ブレードの初期半径から減算する。こ
の結果得られたブレード半径値を表示装置によってリア
ルタイムに表示する。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１のブ
ロック構成図に示すように、回転型アーク切断器２から
のブレード３と切断対象物１との距離情報はブレード半
径測定装置９の距離センサ10で検出する。ブレード半径
測定装置９は切断電流および切断電圧信号を切断電流・
切断電圧転送信号に変換する切断電力監視装置11と、こ
の切断電力監視装置11の信号を入力し、かつ前記距離セ
ンサ10からの信号を記憶すると共に、ブレードの初期半
径値、および切断電力値を算出する算出・記憶制御装置
12を設ける。

【００１５】さらに、この算出・記憶制御装置12が出力
する切断電力値からブレードの半径方向摩耗量を推論算
出するブレード径摩耗量推論算出装置13と、このブレー
ド径摩耗量推論算出装置13が算出したブレード径摩耗量
と前記算出・記憶制御装置12によるブレード初期半径値
から切断中のブレード半径信号を出力する半径算出カウ
ンタ14および、ブレード半径信号によりブレード半径を
表示するＣＲＴ等からなる表示装置15で構成されてい
る。

【００１６】すなわち距離センサ10は、例えばレーザ光
式、およびリゾルバ等でなり、切断開始時における回転
型アーク切断器２のブレード中心点５から切断対象物１
までの距離である、移動開始原点６から前記切断対象物
１までの基準距離７を距離信号Ｓ1 として測定すると共
に、算出・記憶制御装置12からの出力切替指令信号Ｓ2
により、切断作業中も移動開始原点６から切断対象物１
へブレード中心点５が移動する切断移動距離を移動距離
信号Ｓ3 として出力する。

【００１７】切断電力監視装置11は、アーク放電による
切断加工の際にブレード３および切断対象物１に流れる
電力の切断電流信号Ｓ4 と切断電圧信号Ｓ5 を入力して
切断電流・切断電圧転送信号Ｓ6 を出力する。算出・記
憶制御装置12においては、当初距離センサ10から出力さ
れた距離信号Ｓ1 による移動開始原点６から切断対象物
１までの基準距離７を記憶すると共に、距離センサ10に
対して距離信号Ｓ1 に代わって引続き入力される移動距
離信号Ｓ3 の出力切替指令信号Ｓ2 を出力する。

【００１８】さらに、前記移動距離信号Ｓ3 において、
切断作業のためにブレード３を切断対象物１に移動する
ことによりブレード３と切断対象物１の最初の接触で発
生した切断電力監視装置11から出力される切断電流・切
断電圧転送信号Ｓ6 により、移動距離８を検知し、この
移動距離８を前記基準距離７から差引いたブレード初期
半径４であるブレード半径値出力信号Ｓ7 、および切断
電力信号Ｓ8 を出力する。

【００１９】ブレード径摩耗量推論算出装置13は、切断
電力信号Ｓ8 を入力して回転型アーク切断器２のブレー
ド半径の摩耗量を推論算出し、ブレード摩耗径出力信号
Ｓ9を半径算出カウンタ14に出力する。半径算出カウン
タ14では、前記算出・記憶制御装置12からのブレード半
径値出力信号Ｓ7 を入力し、初期動作としてブレード初
期半径４として記憶する。

【００２０】その後の切断作業中においては前記ブレー
ド径摩耗量推論算出装置13からのブレード摩耗径出力信
号Ｓ9 によるブレード摩耗径を、前記ブレード初期半径
４から減算して、リアルタイムに現状のブレード半径４
ａを算出し、これを記憶すると共にブレード半径出力信
号Ｓ10として表示装置15に出力する。表示装置15では、
ブレード半径出力信号Ｓ10によるブレード半径値をリア
ルタイムで表示するように構成されている。

【００２１】次に上記構成による作用について説明す
る。図１に示すように回転型アーク切断器２は、ブレー
ド３を切断対象物１の所定の位置に距離をおいて据付け
られる。切断開始時には、図１に示すブレード半径測定
装置９の距離センサ10が、先ずブレード３の中心点５か
ら切断対象物１までの距離を測定し、移動開始原点６か
ら切断対象物１までの基準距離７を距離信号Ｓ1 として
算出・記憶制御装置12に出力する。

【００２２】算出・記憶制御装置12では、この基準距離
７を記憶すると共に、距離センサ10に対して前記移動開
始原点６からの移動距離を移動距離信号Ｓ3 として出力
し続けるように出力切替指令信号Ｓ2 を出力する。

【００２３】回転型アーク切断器２は、ブレード３と切
断対象物１の間に直流電圧を印加すると共に、ブレード
３を回転させながら切断対象物１に向かって移動させ
る。この時の直流電圧を印加することにより切断電力監
視装置11に切断電圧信号Ｓ5 が入力されるが、未だアー
ク放電が発生していないので切断電流信号Ｓ4 は入力さ
れない。

【００２４】ブレード３が図１における鎖線で示す位置
に到達しすると、初めてアーク放電が発生して放電電流
が流れるため、切断電流信号Ｓ4 が切断電力監視装置11
に入力されて、切断電流・切断電圧転送信号Ｓ6 が前記
算出・記憶制御装置12に出力される。

【００２５】この切断電流・切断電圧転送信号Ｓ6 によ
り算出・記憶制御装置12は、ブレード３と切断対象物１
が接したことを感知して、その時点（ブレード３と切断
対象物１との電位差は通常低圧で使用するので、アーク
が始まった時点はブレード３が切断対象物１に接触した
位置と見なせる）での、距離センサ10からの移動距離信
号Ｓ3 による移動開始原点６からの移動距離８を読込
み、先に記憶してある距離信号Ｓ1 の基準距離７との差
から、ブレード初期半径４を算出する。

【００２６】このブレード初期半径４をブレード半径値
出力信号Ｓ7 として半径算出カウンタ14に出力する。半
径算出カウンタ14においては、これを記憶すると共にブ
レード半径出力信号Ｓ10として表示装置15に出力し、表
示装置15は切断開始時におけるブレード初期半径４を表
示する。

【００２７】次に回転したブレード３と切断対象物１の
間で生じるアーク放電による切断対象物１の切断中にお
いては、切断電力監視装置11では切断加工に供された切
断電流信号Ｓ4 と切断電圧信号Ｓ5 から、切断電流・切
断電圧転送信号Ｓ6 を前記算出・記憶制御装置12に出力
する。これにより算出・記憶制御装置12からブレード径
摩耗量推論算出装置13に対して切断電力値信号Ｓ8 が出
力される。

【００２８】ブレード径摩耗量推論算出装置13では、入
力された切断電力値によるブレード３自身の摩耗量を推
論算出して、ブレード摩耗径出力信号Ｓ9 を半径算出カ
ウンタ14に出力する。このブレード摩耗径出力信号Ｓ9
を入力した半径算出カウンタ14では、先に記憶している
切断開始時のブレード初期半径４より、ブレード摩耗量
を減算することにより切断中のブレード半径４ａをリア
ルタイムで算出し、半径算出カウンタ14内に記憶すると
共に、ブレード半径出力信号Ｓ10として表示装置15に出
力して表示装置15において表示する。

【００２９】以降、切断中において測定動作を繰り返し
て行うことにより、リアルタイムで回転型アーク切断器
２におけるブレード半径４ａを表示することができる。
これにより、ブレード３の回転停止や切断対象物１から
の引抜き作業をせずにブレードの半径および摩耗量を知
ることができるため、回転型アーク切断器２の使用効率
が向上して、作業員の負担も減少する。

【００３０】なお、切断中における距離センサ10からの
移動距離信号Ｓ3 を知り、このブレード移動距離である
切断移動距離８ａとブレード半径４ａを加算したものか
ら、基準距離７を減算をすることで切断対象物１の切断
距離が容易に得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上本発明によれば、回転型アーク切断
器において切断作業開始前は勿論のこと、切断作業中で
回転しているブレードの半径（直径）、あるいは摩耗量
をリアルタイムに検出して表示できるので、常時ブレー
ドの摩耗や切断距離の監視が容易となり、回転型アーク
切断器の使用効率の向上と、作業員の負担を大幅に軽減
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の回転型アーク切断器の
ブロック構成図。

【図２】回転型アーク切断器のブレード移動を示す概要
説明図。

【符号の説明】

１…切断対象物、２…回転型アーク切断器、３…ブレー
ド、４…ブレード初期半径、４ａ…ブレード半径、５…
中心点、６…移動開始原点、７…基準距離、８…移動距
離、８ａ…切断移動距離、９…ブレード半径測定装置、
10…距離センサ、11…切断電力監視装置、12…算出・記
憶制御装置、13…ブレード径摩耗量推論算出装置、14…
半径算出カウンタ、15…表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断開始時にはブレードの移動開始原点
   と切断対象物間の基準距離を、切断中はこの移動開始原
   点からブレードの切断移動距離を測定する距離センサ
   と、切断電流と切断電圧を監視する切断電力監視装置
   と、前記距離センサからの基準距離を記憶すると共に前
   記切断電力監視装置からの最初の切断電流転送信号の入
   力により前記ブレードの基準移動距離を算出してブレー
   ド初期半径を算出し、切断中は切断電力を算出する算出
   ・記憶制御装置と、切断中の切断電力から前記ブレード
   の摩耗量を推論算出するブレード径摩耗量推論算出装置
   と、前記ブレード初期半径を記憶すると共に前記ブレー
   ド摩耗量から切断中のブレード半径値を算出すると共に
   記憶する半径算出カウンタと、この半径算出カウンタで
   算出したブレードの半径値を表示する表示装置とを有す
   ることを特徴とする回転型アーク切断器。