JPH06226452A - Device and method for detecting service life of plasma electrode - Google Patents

Device and method for detecting service life of plasma electrode

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Publication number
JPH06226452A
JPH06226452A JP4224193A JP4224193A JPH06226452A JP H06226452 A JPH06226452 A JP H06226452A JP 4224193 A JP4224193 A JP 4224193A JP 4224193 A JP4224193 A JP 4224193A JP H06226452 A JPH06226452 A JP H06226452A
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JP
Japan
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electrode
plasma
life
electrode tip
processing machine
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Pending
Application number
JP4224193A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsugio Matsuura
次男 松浦
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06226452A publication Critical patent/JPH06226452A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the service life of an electrode in the plasma torch of a plasma automatic machine. CONSTITUTION:In a plasma automatic machine 10 where the plasma arc torch 1 is mounted and machining by it is performed based on the sequence preset by programming or teaching, the electrode tip central position in the arc torch is measured by an electrode tip position measuring unit 50 arranged on the plasma automatic machine or outside the automatic machine. The electrode tip central part position when the electrode is new is measured to store its value, besides, the electrode tip central part position is measured at every number of the times in machining which is compared and calculated with the measured value of the electrode tip central part position when the electrode is new and when this compared value is higher than a service life judging value, a warning means for notifying the service life is taken.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ電極の寿命検
出装置および検出方法に係わり、特には、NCテーブ
ル、ロボット等にプラズマトーチを搭載したプラズマ自
動加工機のプラズマトーチ内の電極の寿命を検出するこ
とに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma electrode life detecting device and method, and more particularly, to the life of electrodes in a plasma torch of an automatic plasma processing machine equipped with a plasma torch on an NC table, a robot or the like. It is about detecting.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、プラズマアークを用いて溶接、切
断等を行うプラズマアークトーチの電極の寿命は、使用
時間が増加するにつれて、徐々にプラズマアークトーチ
の深さ方向の消耗が進行し、その消耗深さが所定値に達
すると、電極へのプラズマアークからの入熱量が過大と
なって熱損傷が発生し使用不能となっているか、あるい
は、プラズマアークが不安定となってダブルアークが発
生して電極が使用不能となっている。特に、軟鋼等の高
速切断のために、動作ガスとして酸素や空気等を用いる
場合には、電極の消耗速度は極めて大きく短時間で使用
不能となっている。そして、電極が損傷した時には、ノ
ズル等トーチの他の部分も損傷したり、また、被加工物
が不良となるため損傷物の交換等、後処理に工数が掛か
り、多大なムダが発生する。このため、作業者は経験に
より電極が損傷しそうな時期を判断して早めに電極を交
換しているか、あるいは、度々監視して電極の損傷を早
期に見出すようにしている。このため、作業者の負担を
軽くする必要から、次のようなプラズマトーチの電極の
寿命を検出する方法が提案されている。 (1) ダブルアーク発生により電極が破損した時の、
電極と被加工物間、電極とノズル間、あるいはノズルと
被加工物間の電流や電圧の変化を検知する。(特開昭6
2−24864号) (2) 加工中のノズルと電極間の電圧の増減や変動を
検知する。(特開昭62−127173号) (3) メインアーク発生中のノズルと電極間の電圧の
増加を検知する。(特公平4−6437号) (4) 加工回数、加工電流、加工時間から一定の演算
式に基づいて電極の消耗量を推定し、この推定消耗量と
許容消耗量とを比較し、警報、作業停止あるいは残寿命
の表示等を行う。(特開平2−6070号)
2. Description of the Related Art Normally, the service life of the electrodes of a plasma arc torch for welding, cutting, etc. using a plasma arc gradually increases as the time of use increases, and the wear of the plasma arc torch progresses in the depth direction. When the wear depth reaches a specified value, the heat input from the plasma arc to the electrode becomes excessive and heat damage occurs, making it unusable, or the plasma arc becomes unstable and a double arc occurs. Then the electrode is disabled. In particular, when oxygen or air is used as a working gas for high-speed cutting of mild steel or the like, the electrode wear rate is extremely high and the electrode cannot be used in a short time. When the electrode is damaged, other parts of the torch such as the nozzle are damaged, and the work piece becomes defective, so that post-processing such as replacement of the damaged piece requires a lot of man-hours, resulting in a large amount of waste. For this reason, the operator determines, based on experience, when the electrode is likely to be damaged, and replaces the electrode early, or frequently monitors the electrode to find damage to the electrode early. Therefore, since it is necessary to lighten the burden on the operator, the following method for detecting the life of the electrode of the plasma torch has been proposed. (1) When the electrode is damaged due to the occurrence of double arc,
A change in current or voltage between the electrode and the work piece, between the electrode and the nozzle, or between the nozzle and the work piece is detected. (JP-A-6
2-24864) (2) Detecting increase / decrease and fluctuation of voltage between the nozzle and the electrode during processing. (Japanese Patent Laid-Open No. 62-127173) (3) Detect an increase in voltage between the nozzle and the electrode during main arc generation. (Japanese Patent Publication No. 4-6437) (4) The electrode wear amount is estimated from the number of times of machining, the machining current, and the machining time based on a constant arithmetic expression, and the estimated wear amount and the allowable wear amount are compared to generate an alarm, Stop work or display remaining life. (JP-A 2-6070)

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法、 (1)の特開昭62−24864号およ
び (2)の特開昭62−127173号においては、
ダブルアークの発生により電極が破損した時しか検出が
できない。また、 (3)の特公平4−6437号で
は、電圧変化の割合が小さすぎて検出誤差が大きく、寿
命時よりもかなり前に寿命と判定したり、寿命を判定す
る前に電極が破損してしまうという問題が発生してい
る。さらに、 (4)の特開平2−6070号では、加
工回数、加工電流、加工時間の値により電極の消耗量を
推定するため、加工中の条件(例えば、ガス圧等)の変
動により実際の消耗量との間に差が出て、寿命時よりか
なり前に寿命と判定したり、寿命を判定する前に電極が
破損してしまうという問題が発生している。上記のよう
に、各提案がされているが、実際にプラズマトーチの電
極の寿命を検出する方法はまだ提示されていないのが実
情である。
However, in the above-mentioned conventional methods, (1) JP-A-62-24864 and (2) JP-A-62-127173,
It can be detected only when the electrode is damaged by the generation of double arc. In Japanese Patent Publication No. 4-6437 of (3), the rate of voltage change is too small and the detection error is large, and it is determined that the life is long before the end of life, or the electrode is damaged before the life is determined. There is a problem that it will end up. Further, in (4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-6070, the consumption amount of the electrode is estimated from the values of the number of times of machining, the machining current, and the machining time. There is a difference between the consumption amount and the problem that the life is judged to be long before the life, or the electrode is damaged before the life is judged. As described above, each proposal has been made, but in reality, a method for actually detecting the life of the electrode of the plasma torch has not been presented yet.

【0004】本発明は上記従来の問題点に着目し、プラ
ズマ電極の寿命検出装置および検出方法に係わり、特に
は、NCテーブル、ロボット等にプラズマトーチを搭載
したプラズマ自動加工機のプラズマトーチの電極の寿命
を電極が破損する前に簡単な構造で確実に検出すること
の提供を目的としている。
The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems and relates to a life detecting device and a detecting method for a plasma electrode, and in particular, an electrode of a plasma torch of an automatic plasma processing machine in which a plasma torch is mounted on an NC table, a robot or the like. The purpose of the present invention is to reliably detect the service life of a battery with a simple structure before the electrode is damaged.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の発明では、プラズマアークトーチを
搭載し、予めプログラミング、またはテーチィングによ
り設定されたシーケンスに基づいてプラズマアークトー
チによる加工を実施するプラズマ自動加工機において、
プラズマ自動加工機上あるいは自動加工機上外に、プラ
ズマアークトーチ内の電極先端中央部位置を計測する計
測手段と、電極が新品時の電極先端中央部位置を計測
し、その計測値を記憶する記憶手段と、加工回数毎に電
極先端中央部位置を計測し、その計測値を記憶するとと
もに、新品時の電極先端中央部位置の計測値と比較演算
する比較演算手段と、この比較値が寿命判断値よりも大
きいか、否かを比較判定する比較判定手段と、寿命判断
値よりも大きい時に、寿命を知らせる警告手段とからな
る。
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, a plasma arc torch is mounted, and a plasma arc torch is used based on a sequence set by programming or teaching in advance. In the automatic plasma processing machine that performs processing,
Measuring means for measuring the central position of the electrode tip inside the plasma arc torch on and off the automatic plasma processing machine, and the central position of the electrode tip when the electrode is new and store the measured value A storage means, a comparison calculation means for measuring the center position of the electrode tip for each machining number, storing the measured value, and performing a comparison calculation with the measurement value of the center position of the electrode tip when the product is new, and the comparison value is the life. It comprises a comparison / determination means for comparing and judging whether or not it is larger than a judgment value, and a warning means for notifying the life when it is larger than the life judgment value.

【0006】本発明の第2の発明では、プラズマアーク
トーチを搭載し、これによる加工を予めプログラミン
グ、またはテーチィングにより設定されたシーケンスに
基づいて実施するプラズマ自動加工機において、プラズ
マ自動加工機上あるいは自動加工機上外に配設された計
測手段によりアークトーチ内の電極先端中央部位置を計
測し、電極が新品時の電極先端中央部位置を計測してそ
の値を記憶し、かつ、加工回数毎に電極先端中央部位置
を計測し、新品時の電極先端中央部位置の計測値と比較
演算し、この比較値が寿命判断値よりも大きいときに寿
命を知らせる。
According to a second aspect of the present invention, a plasma arc torch is mounted, and the processing by the plasma arc torch is performed based on a sequence set by programming or teaching in advance. The position of the center of the electrode tip inside the arc torch is measured by the measuring means installed outside the automatic processing machine, the position of the center of the electrode tip when the electrode is new is measured, and that value is stored, and The center position of the electrode tip is measured for each time, and the calculated value is compared with the measured value of the center position of the electrode tip at the time of new product. When this comparison value is larger than the life judgment value, the life is notified.

【0007】[0007]

【作用】上記構成によれば、プラズマトーチの電極の使
用前の寸法を測定するとともに記憶し、さらに、所定回
数の使用後にプラズマトーチの電極の寸法を測定する。
この寸法と使用前の寸法を比較することにより、確実に
プラズマトーチの電極の消耗を把握できるとともに、こ
の消耗の経過を記憶し、所定回数の測定回数をこまめに
測定することにより電極の寿命を破損する前に確実に検
知することができる。これによりノズルの損傷や被加工
物の不良を防ぐことができ、かつ、加工の無人化ができ
る。
According to the above construction, the size of the electrode of the plasma torch before use is measured and stored, and the size of the electrode of the plasma torch is measured after a predetermined number of uses.
By comparing this size with the size before use, the electrode wear of the plasma torch can be surely grasped, the progress of this wear is memorized, and the life of the electrode is measured by measuring the number of times of the predetermined number of times frequently. It can be reliably detected before it is damaged. As a result, it is possible to prevent damage to the nozzle and defects in the workpiece, and it is possible to make the processing unmanned.

【0008】[0008]

【実施例】以下に、本発明に係わるプラズマ電極の寿命
検出装置および検出方法について、図面を参照にして詳
細に説明する。図1は、本発明に係わるプラズマ電極の
寿命検出装置の第1実施例の概略構成図である。図1に
おいて、プラズマアークトーチ1を搭載したプラズマ自
動加工機10は、被加工物20を搭載し固定する架台3
0の近傍に配設されている。プラズマアークトーチ1は
プラズマ電源40に接続されるとともに、図示しない酸
素あるいは空気等の作動ガス供給装置に接続されてい
る。また、プラズマ自動加工機10および架台30の近
傍には、電極先端位置計測ユニット50が配設されてい
る。電極先端位置計測ユニット50は、計測架台52の
上に計測制御装置54を介して計測装置56が配設され
ている。また、プラズマ自動加工機10および計測制御
装置54には、自動加工機制御装置60に接続されてい
る。プラズマ自動加工機10は通常の多関節作動機構を
有するロボット加工装置11よりなり、自動加工機制御
装置60からの予めプログラミング、またはテーチィン
グにより設定されたシーケンスにより、プラズマ自動加
工機10の作動範囲内に配設された架台30の上の被加
工物20を加工する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma electrode life detecting device and a detecting method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a plasma electrode life detecting device according to the present invention. In FIG. 1, a plasma automatic processing machine 10 equipped with a plasma arc torch 1 has a pedestal 3 on which a workpiece 20 is mounted and fixed.
It is arranged near 0. The plasma arc torch 1 is connected to a plasma power source 40 and also to a working gas supply device (not shown) such as oxygen or air. An electrode tip position measuring unit 50 is arranged near the automatic plasma processing machine 10 and the gantry 30. In the electrode tip position measurement unit 50, a measurement device 56 is arranged on a measurement stand 52 via a measurement control device 54. The automatic plasma processing machine 10 and the measurement control device 54 are connected to an automatic processing machine control device 60. The plasma automatic processing machine 10 comprises a robot processing apparatus 11 having a normal multi-joint operating mechanism, and within the operation range of the plasma automatic processing machine 10 according to a sequence preset by programming or teaching from the automatic processing machine control device 60. The workpiece 20 on the pedestal 30 arranged in the above is processed.

【0009】次に、図2には、プラズマ電極の寿命検出
装置の制御回路のブロック図である。図2において、プ
ラズマアークトーチ1を搭載したロボット加工装置11
には、自動加工機制御装置60が接続され、自動加工機
制御装置60には、予めプログラミング、またはテーチ
ィングにより設定されコントローラ62と、プログラミ
ングまたはテーチィングを入力、あるいは、所定加工回
数毎にプラズマ電極の寿命を計測する指令を入力用のキ
ーボート64が接続されている。プラズマアークトーチ
1は既存のようにプラズマ電極3と、ノズル5とからな
っている。また、プラズマアークトーチ1の先端部の所
定の位置には、電極先端位置計測ユニット50が配設さ
れ、電極先端位置計測ユニット50は、少なくとも計測
装置56と、計測制御装置54と、からなっている。計
測制御装置54は自動加工機制御装置60からの指令に
より、加工前にプラズマアークトーチ1が所定の位置に
来たときに、電極先端位置計測ユニット50に計測の指
令を出力するコントローラ54aと、計測値および電極
の限界消耗量を記憶する記憶装置54bと、所定加工回
数毎にプラズマ電極の消耗量を電極先端位置計測ユニッ
ト50に計測指令を出力するコントローラ54aととも
に、プラズマ電極の消耗量を記憶し、かつ、限界消耗量
と比較演算する比較演算装置54cと、限界消耗量と測
定値とを比較判定しこの比較値が寿命判断値よりも大き
いか、否かを比較判定する比較判定手段54dと、限界
消耗量を越えることときには作業者に警告を出力する警
告出力装置58と、からなっている。 上記構成におい
て、自動加工機制御装置60に所定加工回数毎にプラズ
マ電極の寿命を計測する指令を入力用のキーボート64
が接続していたが、電極先端位置計測ユニット50に計
測指令を出力するコントローラ54aに接続しても良
い。電極先端位置計測ユニット50は、プラズマアーク
トーチ1が電極先端位置計測ユニット50の所定の位置
に来たことを検出するセンサー59と、計測制御装置5
4のコントローラ54aでセンサー59からの信号を受
けて電極先端位置計測ユニット50を作動させて電極の
消耗量を計測し、計測信号を出力する計測装置56とか
らなっている。
Next, FIG. 2 is a block diagram of a control circuit of a plasma electrode life detecting device. In FIG. 2, a robot processing apparatus 11 equipped with a plasma arc torch 1
The automatic processing machine control device 60 is connected to the automatic processing machine control device 60, and the automatic processing machine control device 60 is programmed in advance by programming or teaching and the controller 62 and programming or teaching is input, or the plasma electrode of the plasma electrode is set every predetermined number of times of processing. A keyboard 64 for inputting a command for measuring the life is connected. The plasma arc torch 1 is composed of a plasma electrode 3 and a nozzle 5 as in the existing case. An electrode tip position measuring unit 50 is arranged at a predetermined position on the tip of the plasma arc torch 1, and the electrode tip position measuring unit 50 is composed of at least a measuring device 56 and a measurement control device 54. There is. The measurement control device 54 outputs a measurement command to the electrode tip position measurement unit 50 when the plasma arc torch 1 reaches a predetermined position before processing according to a command from the automatic processing machine control device 60, and a controller 54a. The storage device 54b that stores the measured value and the limit wear amount of the electrode, and the controller 54a that outputs the measurement command of the wear amount of the plasma electrode to the electrode tip position measuring unit 50 at every predetermined number of times of machining, together with the wear amount of the plasma electrode are stored. In addition, the comparison calculation device 54c for performing a comparison calculation with the limit consumption amount and the comparison determination unit 54d for determining the comparison between the limit consumption amount and the measured value and determining whether or not this comparison value is larger than the life determination value. And a warning output device 58 that outputs a warning to the operator when the limit consumption amount is exceeded. In the above configuration, the keyboard 64 for inputting a command for measuring the life of the plasma electrode to the automatic processing machine control device 60 every predetermined number of times of processing.
, But may be connected to the controller 54a that outputs a measurement command to the electrode tip position measurement unit 50. The electrode tip position measurement unit 50 includes a sensor 59 for detecting that the plasma arc torch 1 has reached a predetermined position of the electrode tip position measurement unit 50, and a measurement control device 5.
The controller 54a of No. 4 receives a signal from the sensor 59 to operate the electrode tip position measuring unit 50 to measure the amount of wear of the electrode and to output a measurement signal.

【0010】上記構成において、次に作動について図3
のフローチャート図を用いて説明する。図3において、
プラズマアークトーチ1を新規あるいは交換により変更
した場合には、キーボート64からの指令により、自動
加工機制御装置60でロボット加工装置11を作動さ
せ、プラズマアークトーチ1を電極先端位置計測ユニッ
ト50の所定の位置に移動させる。プラズマアークトー
チ1が電極先端位置計測ユニット50の所定の位置に来
たことをセンサー59で検出すると、計測制御装置54
のコントローラ54aで電極先端位置計測ユニット50
を作動させ、計測装置56により図4に示すように、ノ
ズル5の穴5aから新規の電極の先端3aの初期位置
(h0 )を計測するとともに、記憶装置54bに計測値
(h0 )を記憶する。
In the above structure, the operation will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG.
When the plasma arc torch 1 is changed or replaced by a new one, the robot processing device 11 is operated by the automatic processing machine control device 60 by a command from the keyboard 64, and the plasma arc torch 1 is moved to a predetermined position of the electrode tip position measuring unit 50. Move to the position. When the sensor 59 detects that the plasma arc torch 1 has reached a predetermined position of the electrode tip position measurement unit 50, the measurement control device 54
Of the electrode tip position measuring unit 50 by the controller 54a of
4, the measuring device 56 measures the initial position (h0) of the tip 3a of the new electrode from the hole 5a of the nozzle 5 and stores the measured value (h0) in the storage device 54b. .

【0011】つぎに、自動加工機制御装置60でロボッ
ト加工装置11を作動させて被加工物20を所定回数加
工(T)する。プログラミングまたはテーチィングによ
る所定回数加工後に、自動加工機制御装置60でロボッ
ト加工装置11を作動させ、プラズマアークトーチ1を
電極先端位置計測ユニット50の所定の位置に移動させ
る。プラズマアークトーチ1が電極先端位置計測ユニッ
ト50の所定の位置に来たことをセンサー59で検出す
ると、計測制御装置54のコントローラ54aで電極先
端位置計測ユニット50を作動させ、計測装置56によ
り図5に示すように所定回数加工後の電極の消耗量位置
(hi )を計測する。 次に、新品時の電極先端中央部
位置の計測値(h0 )と所定回数加工後の電極の消耗量
位置(hi )とを比較演算(Wi =hi −h0 )すると
ともに、記憶装置54bに所定回数毎の計測値を図6に
示すように加工回数と累積の電極消耗量(Wi )を記憶
する。このとき、比較値(Wi )が寿命判断値(WR
)、即ち、電極の消耗量(Wi )が所定値に近づき寿
命がきたことを作業者に知らせるように、警告出力装置
58に出力する。
Next, the robot processing apparatus 11 is operated by the automatic processing machine control device 60 to process (T) the workpiece 20 a predetermined number of times. After machining a predetermined number of times by programming or teaching, the robot machining device 11 is operated by the automatic machining machine control device 60 to move the plasma arc torch 1 to a predetermined position of the electrode tip position measuring unit 50. When the sensor 59 detects that the plasma arc torch 1 has reached a predetermined position of the electrode tip position measurement unit 50, the controller 54a of the measurement control device 54 activates the electrode tip position measurement unit 50, and the measurement device 56 causes the electrode tip position measurement unit 50 to operate. As shown in FIG. 3, the electrode wear amount position (hi) after machining a predetermined number of times is measured. Next, the measured value (h0) of the center position of the electrode tip at the time of new product is compared with the consumed amount position (hi) of the electrode after machining a predetermined number of times (Wi = hi-h0), and the result is stored in the storage device 54b. The measured values for each number of times are stored as shown in FIG. 6 and the number of times of processing and the accumulated electrode consumption amount (Wi) are stored. At this time, the comparison value (Wi) is the life judgment value (WR
), That is, the wear amount (Wi) of the electrode approaches a predetermined value and the operator is informed that the life has come to the warning output device 58.

【0012】次に、本発明装置を用いて電極の消耗速度
を確認した結果について図7で説明する。図7におい
て、同じ電流値90Aを用いて、同じ板厚9mmを切断
し、電極の消耗量mmと加工回数の関係を調査した。こ
の調査では、アーク発生のスタートから終了までの時間
(t)を変更し、類似の形状の被加工物を加工し、電極
の消耗量と電極の破損回数を測定した。線(イ)では、
t=6secとした結果、加工回数約800回で、電極
消耗量1.8mmにてプラズマアークトーチが破損し
た。線(ロ)では、t=60secとした結果、加工回
数約270回で、電極消耗量1.75mmにてプラズマ
アークトーチが破損した。線(ハ)では、t=300s
ecとした結果、加工回数約200回で、電極消耗量
1.85mmにてプラズマアークトーチが破損した。以
上の結果では、同じ電流値でも、アーク発生のスタート
から終了までの時間(t)が異なったり、また、図示は
しないがその他の条件(ガス流量、冷却水温度等)が異
なると電極の消耗速度は変わって来る。また、同じ電極
でも電極材の組織等の違いによっても電極の消耗速度は
変わってくる。従って、従来の電圧、電流の変化にて電
極の寿命を予測していたが実際には判定が困難てあっ
た。しかし、本発明の電極の消耗深さ(量)によって
は、これらの条件が異なってもほぼ同じ電極の消耗深さ
(量)で電極の寿命をバラツキが無く検知できることが
判明した。
Next, the result of confirming the consumption rate of the electrodes using the apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, using the same current value of 90 A, the same plate thickness of 9 mm was cut, and the relationship between the electrode consumption amount mm and the number of times of machining was investigated. In this investigation, the time (t) from the start to the end of arc generation was changed, a workpiece having a similar shape was processed, and the amount of electrode wear and the number of electrode breakages were measured. In line (a),
As a result of setting t = 6 sec, the plasma arc torch was damaged when the number of machining was about 800 and the electrode consumption amount was 1.8 mm. In the line (b), as a result of setting t = 60 sec, the plasma arc torch was broken at the electrode wear amount of 1.75 mm after about 270 machining cycles. In line (c), t = 300s
As a result of ec, the plasma arc torch was damaged at the electrode wear amount of 1.85 mm after the processing was performed about 200 times. From the above results, the electrode wears out if the time (t) from the start to the end of arc generation is different, or other conditions (gas flow rate, cooling water temperature, etc.) are different, even if the current value is the same. The speed is changing. Even with the same electrode, the consumption rate of the electrode changes depending on the structure of the electrode material and the like. Therefore, the life of the electrode was predicted by the conventional change in voltage and current, but it was actually difficult to judge. However, depending on the consumption depth (amount) of the electrode of the present invention, it has been found that the life of the electrode can be detected without variation even if these conditions are different, at the same consumption depth (amount) of the electrode.

【0013】図8は、本発明に係わるプラズマ電極の寿
命検出装置の第2実施例の概略構成図である。図8にお
いて、NCガントリー自動加工機110は、プラズマア
ークトーチ1を搭載した架台130に沿ってX軸方向に
移動する門柱120と、門柱120に配設されプラズマ
アークトーチ1をY軸方向に移動するY軸方向スライダ
ー125と、スライダー125に配設されプラズマアー
クトーチ1をZ軸方向に移動するZ軸方向スライダー1
27と、被加工物20を搭載し固定する架台130と、
から構成されている。プラズマアークトーチ1はプラズ
マ電源40に接続されるとともに、図示しない酸素ある
いは空気等の作動ガス供給装置に接続されている。ま
た、NCガントリー自動加工機110および架台130
の近傍には、電極先端位置計測ユニット150が配設さ
れている。電極先端位置計測ユニット150は、計測架
台152の上に計測制御装置154とともに配設され、
また、計測架台152は、計測架台アーム152aを有
しており、90度の角度で揺動するように構成され、そ
の先端部に計測装置56が配設されている。また、NC
ガントリー自動加工機110および計測制御装置154
には、自動加工機制御装置60に接続されている。NC
ガントリー自動加工機110の、X軸方向、Y軸方向、
あるいはZ軸方向の移動は、自動加工機制御装置60か
らの予めプログラミング、またはテーチィングにより設
定されたシーケンスにより、NCガントリー自動加工機
110の作動範囲内に配設された架台130の上の被加
工物20を加工する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the plasma electrode life detecting device according to the present invention. In FIG. 8, the NC gantry automatic processing machine 110 includes a gate pole 120 that moves in the X-axis direction along a mount 130 on which the plasma arc torch 1 is mounted, and a plasma arc torch 1 that is arranged in the gate pole 120 and moves the plasma arc torch 1 in the Y-axis direction. Y-axis direction slider 125 and Z-axis direction slider 1 arranged on the slider 125 for moving the plasma arc torch 1 in the Z-axis direction
27, and a mount 130 for mounting and fixing the work piece 20,
It consists of The plasma arc torch 1 is connected to a plasma power source 40 and also to a working gas supply device (not shown) such as oxygen or air. In addition, the NC gantry automatic processing machine 110 and the pedestal 130
An electrode tip position measuring unit 150 is arranged near the. The electrode tip position measuring unit 150 is arranged together with the measurement control device 154 on the measurement stand 152,
Further, the measuring gantry 152 has a measuring gantry arm 152a, is configured to swing at an angle of 90 degrees, and the measuring device 56 is disposed at the tip thereof. Also, NC
Gantry automatic processing machine 110 and measurement control device 154
Is connected to the automatic processing machine control device 60. NC
Gantry automatic processing machine 110, X-axis direction, Y-axis direction,
Alternatively, the movement in the Z-axis direction is performed by programming in advance from the automatic processing machine control device 60 or by a sequence set by teaching, and the workpiece to be processed on the gantry 130 arranged within the operation range of the NC gantry automatic processing machine 110 is processed. The object 20 is processed.

【0014】次に、プラズマ電極の寿命検出装置の制御
回路のブロック図においては、ほぼ第1実施例と同様に
構成されているが、前記したように、電極先端位置計測
ユニット150に揺動する計測架台アーム152aが配
設され、プラズマ電極の寿命を検出する場合には、計測
架台アーム152aが架台130の上の方向にプラズマ
アークトーチ1の作動範囲内の所定の位置まで回転し、
電極の初期の位置計測あるいは所定回数加工後の消耗深
さ(量)が測定出来るような位置に来る。
Next, in the block diagram of the control circuit of the apparatus for detecting the life of the plasma electrode, the configuration is almost the same as that of the first embodiment, but as described above, it swings to the electrode tip position measuring unit 150. When the measurement pedestal arm 152a is provided and the life of the plasma electrode is detected, the measurement pedestal arm 152a rotates in the direction above the pedestal 130 to a predetermined position within the operating range of the plasma arc torch 1,
The electrode comes to a position where the initial position of the electrode can be measured or the consumption depth (amount) after machining a predetermined number of times can be measured.

【0015】上記構成において、次に作動について説明
する。第1実施例と同様に、プラズマアークトーチ1を
新規あるいは交換により変更した場合には、キーボート
64からの指令により、計測架台アーム152aを架台
130の上の方向に所定の位置まで回転する。次に、自
動加工機制御装置60でNCガントリー自動加工機11
0のプラズマアークトーチ1をX軸方向、Y軸方向、あ
るいはZ軸方向に移動させ、プラズマアークトーチ1を
電極先端位置計測ユニット150の所定の位置に移動さ
せる。プラズマアークトーチ1が電極先端位置計測ユニ
ット150の所定の位置に来たことをセンサー59で検
出すると、計測制御装置54のコントローラ54aで電
極先端位置計測ユニット50を作動させ、計測装置56
により図4に示すように新規の電極の初期位置を計測す
るとともに、記憶装置54bに計測値を記憶する。つぎ
に、自動加工機制御装置60でNCガントリー自動加工
機110のプラズマアークトーチ1をX軸方向、Y軸方
向、あるいはZ軸方向に作動させて被加工物20を所定
回数加工する。プログラミングまたはテーチィングによ
る所定回数加工後に、計測架台アーム152aを架台1
30の上の方向に所定の位置まで回転する。さらに、自
動加工機制御装置60でNCガントリー自動加工機11
0のプラズマアークトーチ1をX軸方向、Y軸方向、あ
るいはZ軸方向に作動させ、プラズマアークトーチ1を
電極先端位置計測ユニット50の所定の位置に移動させ
る。プラズマアークトーチ1が電極先端位置計測ユニッ
ト50の所定の位置に来たことをセンサー59で検出す
ると、計測制御装置54のコントローラ54aで電極先
端位置計測ユニット150を作動させ、計測装置56に
より図5に示すように所定回数加工後の電極の消耗量位
置を計測するとともに、記憶装置54bに所定回数毎の
計測値を図6に示すように記憶する。なお、上記実施例
では、電極先端位置計測ユニット50の所定の位置に来
たことをセンサー59で検出したが、予め所定の位置に
くるようにプログラムで設定しても良く。また、プラズ
マアークトーチ1が電極先端位置計測ユニット50に来
たらプラズマアークトーチ1の穴に入り、電極先端の位
置計測を自動的に測定するようにしても良い。さらに、
NCガントリー自動加工機110で説明したが、門型の
自動加工機でも良い。
Next, the operation of the above structure will be described. Similar to the first embodiment, when the plasma arc torch 1 is changed or replaced by a new one, the measurement pedestal arm 152a is rotated to a predetermined position above the pedestal 130 by a command from the keyboard 64. Next, the NC gantry automatic processing machine 11 is controlled by the automatic processing machine control device 60.
The plasma arc torch 1 of 0 is moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the Z-axis direction, and the plasma arc torch 1 is moved to a predetermined position of the electrode tip position measuring unit 150. When the sensor 59 detects that the plasma arc torch 1 has reached the predetermined position of the electrode tip position measurement unit 150, the controller 54a of the measurement control device 54 activates the electrode tip position measurement unit 50 and the measurement device 56.
Thus, as shown in FIG. 4, the initial position of the new electrode is measured and the measured value is stored in the storage device 54b. Next, the automatic processing machine control device 60 operates the plasma arc torch 1 of the NC gantry automatic processing machine 110 in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the Z-axis direction to process the workpiece 20 a predetermined number of times. After machining a predetermined number of times by programming or teaching, mount the measurement stand arm 152a to the stand 1
Rotate in the direction above 30 to a predetermined position. Further, the NC gantry automatic processing machine 11 is controlled by the automatic processing machine control device 60.
The plasma arc torch 1 of 0 is operated in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the Z-axis direction to move the plasma arc torch 1 to a predetermined position of the electrode tip position measuring unit 50. When the sensor 59 detects that the plasma arc torch 1 has reached a predetermined position of the electrode tip position measurement unit 50, the controller 54 a of the measurement control device 54 activates the electrode tip position measurement unit 150, and the measurement device 56 causes the measurement result of FIG. As shown in FIG. 6, the electrode wear amount position after machining a predetermined number of times is measured, and the measured value for each predetermined number of times is stored in the storage device 54b as shown in FIG. In the above embodiment, the sensor 59 detects that the electrode tip position measuring unit 50 has reached a predetermined position, but it may be set in advance by a program so as to come to a predetermined position. Further, when the plasma arc torch 1 reaches the electrode tip position measuring unit 50, it may enter the hole of the plasma arc torch 1 and automatically measure the position of the electrode tip. further,
Although the NC gantry automatic processing machine 110 has been described, a gate type automatic processing machine may be used.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プラズマトーチの電極の使用前の寸法を測定するととも
に記憶し、さらに、所定回数の使用後にプラズマトーチ
の電極の寸法を測定し、この寸法と使用前の寸法を比較
することにより、確実にプラズマトーチの電極の消耗を
把握できるとともに、この消耗の経過を記憶しすること
により、所定回数の測定回数を経ることにより電極の寿
命を破損する前に確実に検知することができる。これに
よりノズルの損傷や被加工物の不良を防ぐことができ、
かつ、加工の無人化ができる。
As described above, according to the present invention,
By measuring and storing the dimensions of the electrode of the plasma torch before use, and by measuring the dimensions of the electrode of the plasma torch after a certain number of times of use, and comparing this dimension with the dimensions before use, the plasma torch can be reliably measured. The consumption of the electrode can be grasped, and the progress of the consumption is stored, so that the life of the electrode can be surely detected before it is damaged by passing a predetermined number of times of measurement. This will prevent damage to the nozzle and defects in the workpiece,
Moreover, unmanned processing can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わるプラズマ電極の寿命検出装置の
第1実施例の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a plasma electrode life detecting device according to the present invention.

【図2】本発明に係わるプラズマ電極の寿命検出装置の
制御回路のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit of a plasma electrode life detecting device according to the present invention.

【図3】本発明に係わるフローチャート図である。FIG. 3 is a flow chart diagram according to the present invention.

【図4】新規の電極の初期位置を計測する図である。FIG. 4 is a diagram for measuring an initial position of a new electrode.

【図5】所定回数加工後の電極の消耗量位置を計測する
図である。
FIG. 5 is a diagram for measuring the wear amount position of the electrode after processing a predetermined number of times.

【図6】所定回数毎の計測値を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing measured values for each predetermined number of times.

【図7】本発明装置を用いて電極の消耗量とプラズマア
ークトーチ1の破損回数を確認した結果を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the results of confirming the amount of electrode wear and the number of damages of the plasma arc torch 1 using the device of the present invention.

【図8】本発明に係わるプラズマ電極の寿命検出装置の
第2実施例の概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a plasma electrode life detecting device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマアークトーチ 54c 比較
演算装置 3 プラズマ電極 54d 比較
判定手段 5 ノズル 56 計測
装置 10 プラズマ自動加工機 58 警告
出力装置 11 ロボット加工装置 60 自動
加工機制御装置 20 被加工物 62 コン
トローラ 30 架台 64 キー
ボート 40 プラズマ電源 50 電極先端位置計測ユニット 54 計測制御装置 54a コントローラ 54b 記憶装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma arc torch 54c Comparison calculation device 3 Plasma electrode 54d Comparison judgment means 5 Nozzle 56 Measuring device 10 Plasma automatic processing machine 58 Warning output device 11 Robot processing device 60 Automatic processing machine control device 20 Workpiece 62 Controller 30 Stand 64 Keyboard 40 Plasma power source 50 Electrode tip position measurement unit 54 Measurement control device 54a Controller 54b Storage device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマアークトーチを搭載し、予めプ
ログラミング、またはテーチィングにより設定されたシ
ーケンスに基づいてプラズマアークトーチによる加工を
実施するプラズマ自動加工機において、プラズマ自動加
工機上あるいは自動加工機上外に、プラズマアークトー
チ内の電極先端中央部位置を計測する計測手段と、電極
が新品時の電極先端中央部位置を計測し、その計測値を
記憶する記憶手段と、加工回数毎に電極先端中央部位置
を計測し、その計測値を記憶するとともに、新品時の電
極先端中央部位置の計測値と比較演算する比較演算手段
と、この比較値が寿命判断値よりも大きいか、否かを比
較判定する比較判定手段と、寿命判断値よりも大きい時
に、寿命を知らせる警告手段とからなることを特徴とす
るプラズマ電極の寿命検出装置。
1. A plasma automatic processing machine equipped with a plasma arc torch and performing processing by the plasma arc torch based on a sequence preset by programming or teaching, on a plasma automatic processing machine or on or outside the automatic processing machine. The measuring means for measuring the central position of the electrode tip in the plasma arc torch, the measuring means for measuring the central position of the electrode tip when the electrode is new and storing the measured value, the electrode tip center for each machining Comparing calculation means that measures the position of the part, stores the measured value, and compares it with the measured value of the center position of the electrode tip at the time of new product, and compares this comparison value with the life judgment value. The life of the plasma electrode is characterized by comprising a comparison judgment means for judging and a warning means for notifying the life when the life judgment value is larger than the life judgment value. Life detection device.
【請求項2】 プラズマアークトーチを搭載し、これに
よる加工を予めプログラミング、またはテーチィングに
より設定されたシーケンスに基づいて実施するプラズマ
自動加工機において、プラズマ自動加工機上あるいは自
動加工機上外に配設された計測手段によりアークトーチ
内の電極先端中央部位置を計測し、電極が新品時の電極
先端中央部位置を計測してその値を記憶し、かつ、加工
回数毎に電極先端中央部位置を計測し、新品時の電極先
端中央部位置の計測値と比較演算し、この比較値が寿命
判断値よりも大きいときに寿命を知らせることを特徴と
するプラズマ電極の寿命検出方法。
2. A plasma automatic processing machine equipped with a plasma arc torch and performing processing based on a sequence set in advance by programming or teaching, in a plasma automatic processing machine or outside the automatic processing machine. Measure the center position of the electrode tip inside the arc torch with the measuring means provided, measure the center position of the electrode tip when the electrode is new, and store the value, and the center position of the electrode tip for each machining count. A method of detecting the life of a plasma electrode, characterized in that the life of the plasma electrode is notified when the measured value is compared with the measured value of the center position of the electrode tip when the product is new, and the comparison value is larger than the life judgment value.
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