JPH0641036B2 - Plasma arc cutting device - Google Patents

Plasma arc cutting device

Info

Publication number
JPH0641036B2
JPH0641036B2 JP60059113A JP5911385A JPH0641036B2 JP H0641036 B2 JPH0641036 B2 JP H0641036B2 JP 60059113 A JP60059113 A JP 60059113A JP 5911385 A JP5911385 A JP 5911385A JP H0641036 B2 JPH0641036 B2 JP H0641036B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
arc
cutting
plasma arc
plasma
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 - Lifetime
Application number
JP60059113A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61219475A (en
Inventor
征志 梶村
猛 多井作
豊 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Osaki Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaki Electric Co Ltd filed Critical Osaki Electric Co Ltd
Priority to JP60059113A priority Critical patent/JPH0641036B2/en
Publication of JPS61219475A publication Critical patent/JPS61219475A/en
Publication of JPH0641036B2 publication Critical patent/JPH0641036B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パイロットアークを用いてプラズマアークを
発生させる移行式のプラズマアーク切断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer type plasma arc cutting device for generating a plasma arc using a pilot arc.

従来の技術 プラズマ切断方法は、プラズマアークのエネルギーを被
切断材の切断局部に集中させて切断する方法としてすで
に公知であり、その方法原理として電極とノズル間にパ
イロットアークを飛ばせてから、電極と被切断材間にア
ークを移行させてプラズマアークを得る、所謂パイロッ
トアークを用いたものがある。
Conventional technology Plasma cutting method is already known as a method of cutting by concentrating the energy of the plasma arc on the cutting local part of the material to be cut, and as a principle of the method, after the pilot arc is blown between the electrode and the nozzle, There is one using a so-called pilot arc, which obtains a plasma arc by transferring an arc between materials to be cut.

発明が解決しようとする問題点 本発明は、パイロットアークを用いてプラズマアークを
発生させる従来公知の移行式プラズマ切断装置を更に改
善するもので、特にプラズマアークの起動を容易にし、
発生したプラズマアークをより一層安定化させることを
解決すべき技術的課題として開発されたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention is to further improve a conventionally known transfer type plasma cutting device that generates a plasma arc using a pilot arc, and particularly facilitates starting of the plasma arc,
It was developed as a technical problem to be solved to further stabilize the generated plasma arc.

問題点を解決するための手段 本発明方法では、上述の技術的課題は、次のような手順
でアーク電流を制御することによって解決される。
Means for Solving the Problems In the method of the present invention, the above-mentioned technical problem is solved by controlling the arc current in the following procedure.

1)パイロットアーク発生後に、切断電流の有無を検出
し、該切断電流の流れたことが確認された時点で、アー
ク電流の制御設定値を、定電流制御時における基準値よ
りも大きいものに切り換える、 2)プラズマアークが発生した後は、切断電流がプラズ
マアークを安定される値に立ち上がるまで待ち、切断電
流が所定の安定値に達した時点で、上記アーク電流の制
御設定値を基準値に切り換えて定電流制御すること、 また、このような制御方法は、次のような構成要素を組
み合わせてプラズマアーク切断装置が構成されている。
1) After the pilot arc is generated, the presence / absence of a cutting current is detected, and when it is confirmed that the cutting current has flowed, the control set value of the arc current is switched to a value larger than the reference value during constant current control. 2) After the plasma arc is generated, wait until the cutting current rises to a value at which the plasma arc is stabilized, and when the cutting current reaches a predetermined stable value, use the arc current control set value as a reference value. Switching and constant current control is performed, and in such a control method, a plasma arc cutting device is configured by combining the following components.

1)パイロットアークの起動時に電極とノズル間に高周
波放電を発生させる高周波発生装置を設けていること、 2)アーク電流検出手段を設けて、パイロット電流と切
断電流の合成値を検出できる構成にしていること、 3)プラズマアークの発生時に流れる切断電流を検出す
る手段を設けていること、 4)アーク電流を所定の制御設定値にフィードバック制
御する定電流制御回路を設けていること、 5)アーク電流検出手段からの電流検出信号と、切断電
流検出手段からの検出信号を受けて上記定電流制御回路
の制御設定値を変更する切り換え手段を設けているこ
と、 発明の作用及び効果 本発明によれば、パイロットアークの発生後にアーク電
流の制御設定値を定電流制御時の基準設定値より大きい
値に切り換えできるので、切断電流に充分な立ち上がり
をもたすことができプラズマアークの被切断材への移行
をスムーズに行える。
1) A high-frequency generator that generates high-frequency discharge is provided between the electrode and the nozzle when the pilot arc is started. 2) Arc current detection means is provided so that the combined value of the pilot current and the cutting current can be detected. 3) A means for detecting a cutting current flowing when a plasma arc is generated is provided, 4) A constant current control circuit for feedback controlling the arc current to a predetermined control set value is provided, 5) An arc Providing switching means for receiving the current detection signal from the current detection means and the detection signal from the disconnection current detection means to change the control set value of the constant current control circuit, and the operation and effect of the present invention. For example, after the pilot arc is generated, the control set value of the arc current can be switched to a value larger than the reference set value for constant current control. The transition to the cut material can Motas minute rising plasma arc can be smoothly.

また、プラズマアークを発生させた後は、アーク電流は
定電流制御により一定値に保持されるので、電源電圧の
変動時にもプラズマアークを安定して維持でき、スムー
ズなプラズマアーク切断が行える。
Further, after the plasma arc is generated, the arc current is held at a constant value by the constant current control, so that the plasma arc can be stably maintained even when the power supply voltage changes, and smooth plasma arc cutting can be performed.

発明の実施例 以下、添付図とともに、本発明の一実施例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図に、本発明のプラズマアーク切断装置の構成例を
系統図をもって示す。図において、1はプラズマアーク
のエネルギー供給源となる直流電源装置、2はプラズマ
トーチ、3はその電極、4はノズル、5は作動ガスのシ
ールドカップ、6は被切断材、7はパイロットアークの
起動時に駆動されて電極3とノズル4との間に高周波放
電を先導させてパイロットアークの起動を容易にする高
周波発生装置、8は切断作業時に生じるプラズマアー
ク、9はパイロットアーク発生用電路に設けた電流制限
抵抗、10はパイロットアーク発生用電路を開閉可能に
する接点手段、11は定電流制御回路、12はその制御
設定値の切り換え手段、13はアーク電流検出手段、1
4は切断電流検出手段を示している。
FIG. 1 shows a configuration example of the plasma arc cutting device of the present invention with a system diagram. In the figure, 1 is a DC power supply device serving as an energy supply source of plasma arc, 2 is a plasma torch, 3 is its electrode, 4 is a nozzle, 5 is a working gas shield cup, 6 is a material to be cut, and 7 is a pilot arc. A high frequency generator that is driven at the time of start-up to guide high-frequency discharge between the electrode 3 and the nozzle 4 to facilitate starting of the pilot arc, 8 is a plasma arc generated during cutting work, and 9 is provided in a pilot arc generating electric path. A current limiting resistor, 10 a contact means for opening and closing the pilot arc generating circuit, 11 a constant current control circuit, 12 a control setting value switching means, 13 an arc current detecting means, 1
Reference numeral 4 denotes a cutting current detecting means.

ここに、アーク電流検出手段13は、パイロット電流I
pとプラズマアークを流れる切断電流Icの合成値をア
ーク電流Iaとして検出しており、切断電流検出手段1
4は、プラズマアークの発生時に生じる切断電流Icを
検出している。
Here, the arc current detecting means 13 determines the pilot current I
The combined value of the cutting current Ic flowing through p and the plasma arc is detected as the arc current Ia, and the cutting current detection means 1
Reference numeral 4 detects a cutting current Ic generated when a plasma arc is generated.

第2図は、定電流制御回路の系統図を示しており、アー
ク電流検出手段13によって検出されたアーク電流Ia
は、増幅器15で増幅された後、誤差増幅器16に入力
され、誤差増幅器16では制御設定値切り換え手段12
によって設定された基準値と比較されている。
FIG. 2 shows a system diagram of the constant current control circuit, in which the arc current Ia detected by the arc current detecting means 13 is shown.
Is amplified by the amplifier 15 and then input to the error amplifier 16, and the error amplifier 16 controls the control set value switching means 12
It is compared with the standard value set by.

ここに、制御設定値切り換え手段12は、コンパレータ
120,121を備えており、各々のコンパレータで
は、切断電流IcがIco,Iclに達したかどうかが
判定される。
Here, the control set value switching means 12 includes comparators 120 and 121, and each of the comparators determines whether or not the cutting current Ic has reached Ico and Icl.

そして、切断電流Icがその検出レベルIcoに達する
と、電磁接触器19を駆動して接点19を切り換え操作
して、誤差増幅器16に入力される基準値をIp(RE
F)からIa(REF1)に切り換え、また切断電流I
cがIc1に達した時には、電磁接触器20を駆動し
て、誤差増幅器16に入力される基準値をIa(REF
1)からIc(REF2)に切り換えている。
Then, when the cutting current Ic reaches the detection level Ico, the electromagnetic contactor 19 is driven to switch the contact 19 to set the reference value input to the error amplifier 16 to Ip (RE
Switching from F) to Ia (REF1) and cutting current I
When c reaches Ic1, the electromagnetic contactor 20 is driven to set the reference value input to the error amplifier 16 to Ia (REF
Switching from 1) to Ic (REF2).

ここに、Ip(REF)は、パイロット電流Ipの定電
流制御時の基準値を示しており、またIa(REF1)
は、切断電流Icに充分な立ち上がりを持たすアーク電
流Iaの制御設定値として選ばれ、またIc(REF
2)は切断作業時に定電流制御されるアーク電流Iaの
基準値として選ばれている。
Here, Ip (REF) indicates the reference value of the pilot current Ip during constant current control, and Ia (REF1).
Is selected as a control set value of the arc current Ia that has a sufficient rise in the cutting current Ic, and Ic (REF
2) is selected as the reference value of the arc current Ia which is controlled by constant current during the cutting work.

また、誤差増幅器16の制御設定値の選択は、実施例で
は基準電源Eoに並列に3つの可変抵抗を設けて構成し
たパイロット電流調整器21,アーク電流調整器22,
23を電磁接触器19,20のa,b接点を1組みとし
て構成した接点を開閉することによって行われる。
In the embodiment, the control set value of the error amplifier 16 is selected by a pilot current regulator 21, an arc current regulator 22, which is configured by providing three variable resistors in parallel with the reference power source Eo.
23 is performed by opening and closing the contacts formed by making a and b contacts of the electromagnetic contactors 19, 20 as one set.

次に、本発明方法の制御動作を説明する。Next, the control operation of the method of the present invention will be described.

パイロットアークを発生させるまでは電磁接触器19,
20の接点19,20は図に示したようになっているの
で、誤差増幅器16の基準値はパイロット電流調整器2
1によって規定された電圧レベルになっている。
Until a pilot arc is generated, an electromagnetic contactor 19,
Since the contacts 19 and 20 of 20 are as shown in the figure, the reference value of the error amplifier 16 is the pilot current regulator 2
The voltage level is defined by 1.

そこで、高周波発生装置7を駆動して電極3とノズル4
間に高周波放電を先導させて、パイロットアークを発生
させる(第4図to参照)と、この状態では、切断電流
Icが流れていないため、アーク電流検出手段13では
パイロット電流Ipが検出され、パイロット電流Ip
(Ip=Ia)は制御設定値Ip(REF)で定電流制
御される。
Therefore, the high frequency generator 7 is driven to drive the electrode 3 and the nozzle 4.
When a high frequency discharge is led in the meantime to generate a pilot arc (see FIG. 4 to), the cutting current Ic does not flow in this state, so the arc current detection means 13 detects the pilot current Ip and the pilot current Ip is detected. Current Ip
(Ip = Ia) is constant current controlled by the control set value Ip (REF).

次いで、この状態からプラズマトーチ2を被切断材6に
接近させてプラズマアーク8を発生させる(第4図t2
参照)と、プラズマアーク8の発生にともなって切断電
流Icが流れ出し、切断電流検出手段14では、このこ
とを検知する。
Next, in this state, the plasma torch 2 is brought close to the material 6 to be cut to generate the plasma arc 8 (t2 in FIG. 4).
), The cutting current Ic flows out with the generation of the plasma arc 8, and the cutting current detection means 14 detects this.

そして、検出された切断電流IcがIcoのレベルに達
すると、コンパレータ120の出力が反転し、電磁接触
器19を駆動して接点19を切り換え操作する。かくし
て、接点19のa接点は閉じ、b接点は開かれて誤差増
幅器16の基準値にアーク電流調整器22が選ばれて、
アーク電流Ia(Ia=Ip+Ic)はIa(REF
1)で制御されることになる。
Then, when the detected cutting current Ic reaches the level of Ico, the output of the comparator 120 is inverted and the electromagnetic contactor 19 is driven to switch the contact 19. Thus, the contact a of the contact 19 is closed, the contact b is opened, and the arc current regulator 22 is selected as the reference value of the error amplifier 16,
The arc current Ia (Ia = Ip + Ic) is Ia (REF
It will be controlled in 1).

ここに、Ia(REF1)は、切断電流Icに充分な立
ち上がりをもたせてプラズマアークの移行を容易にする
ために、アーク電流Iaの定電流制御時における基準値
Ia(REF2)よりも充分に高いレベルに選択されて
いるので、切断電流Icはアーク電流Iaに連れられて
急峻な立ち上がりで上昇することになる(第4図t2〜
t3参照。) そして、切断電流Icが、プラズマアークを安定に維持
できるレベル、つまりIc1に達する(第4図t3参
照)と、続いてコンパレータ121の出力が反転して、
電磁接触器20を駆動する。
Here, Ia (REF1) is sufficiently higher than the reference value Ia (REF2) at the time of constant current control of the arc current Ia in order to allow the cutting current Ic to have a sufficient rise and facilitate the transfer of the plasma arc. Since the cutting current Ic is selected as the level, the cutting current Ic rises at a steep rise due to the arc current Ia (t2 in FIG. 4).
See t3. ) Then, when the cutting current Ic reaches a level at which the plasma arc can be stably maintained, that is, Ic1 (see t3 in FIG. 4), subsequently, the output of the comparator 121 is inverted,
The electromagnetic contactor 20 is driven.

すると、接点20のa接点が閉じ、b接点が開いて、誤
差増幅器16の基準値にアーク電流調整器23が選ばれ
て、アーク電流IaはIa(REF2)を基準値として
定電流制御される。
Then, the a contact of the contact 20 is closed and the b contact is opened, the arc current regulator 23 is selected as the reference value of the error amplifier 16, and the arc current Ia is constant-current controlled with Ia (REF2) as the reference value. .

以上の制御動作に対する理解を容易にするため第3図に
本発明方法における制御フローを示し、第4図に制御時
の各電流波形図を示す。
To facilitate understanding of the above control operation, FIG. 3 shows a control flow in the method of the present invention, and FIG. 4 shows current waveform diagrams during control.

以上の結果、本発明方法では、直流電源装置1の電源を
投入し、高調波発生装置7を駆動してパイロットアーク
を発生させ、切断電流Icが流れたことが検出される
と、アーク電流の制御設定値は、定電流制御時の基準設
定値より大きい値Ia(REF1)に切り換わって、ア
ークプラズマへの移行をスムーズにし、さらに切断電流
Icが発生したプラズマアークを安定化させるレベル
(Ic1)に達した後は、アーク電流Iaの制御設定値
がIa(REF2)に切り換えられて、アーク電流Ia
を一定にできる。
As a result, in the method of the present invention, when it is detected that the DC power supply device 1 is turned on, the harmonic generator 7 is driven to generate the pilot arc, and the cutting current Ic flows, the arc current of the arc current is detected. The control set value is switched to a value Ia (REF1) larger than the reference set value during constant current control to smooth the transition to arc plasma and further stabilize the plasma arc generated by the cutting current Ic (Ic1). ) Is reached, the control set value of the arc current Ia is switched to Ia (REF2), and the arc current Ia
Can be constant.

その結果、発生されたプラズマアークは安定に維持され
て、被切断材をスムーズに切断できる。
As a result, the generated plasma arc is stably maintained and the material to be cut can be smoothly cut.

なお、以上の実施例では、本発明方法を正極性の場合の
例を示したにすぎないが、逆極性の場合にも実施可能な
ことはいうまでもない。
In the above examples, the method of the present invention only shows the case of the positive polarity, but it goes without saying that the method of the present invention can also be carried out in the case of the opposite polarity.

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

第1図は、本発明のプラズマアーク切断装置の概略構成
図、第2図は定電流制御回路の構成を示す系統図、第3
図は、本発明方法の制御フローを示す図、第4図は制御
動作時の各電流の波形を示す図である。 (符号の説明) 図において、1は直流電源装置、2はプラズマトーチ、
3は電極、4はノズル、5はシールドカップ、6は被切
断材、7は高周波発生装置,8は切断作業時に発生する
プラズマアーク、9は電流制限抵抗、10はその接点手
段、11は定電流制御回路、12は制御設定値切り換え
手段、13はアーク電流検出手段、14は切断電流検出
手段、Iaはアーク電流、Icは切断電流、Ipはパイ
ロット電流を示す。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma arc cutting device of the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing a configuration of a constant current control circuit, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a control flow of the method of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing waveforms of respective currents during control operation. (Explanation of reference numerals) In the figure, 1 is a DC power supply device, 2 is a plasma torch,
3 is an electrode, 4 is a nozzle, 5 is a shield cup, 6 is a material to be cut, 7 is a high-frequency generator, 8 is a plasma arc generated during cutting work, 9 is a current limiting resistor, 10 is its contact means, and 11 is a constant means. A current control circuit, 12 is a control set value switching means, 13 is an arc current detecting means, 14 is a cutting current detecting means, Ia is an arc current, Ic is a cutting current, and Ip is a pilot current.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電極とノズル間にパイロットアークを飛ば
せた後、電極と被切断材間にプラズマアークを発生させ
て、被切断材を切断するようにしたプラズマアーク切断
装置に於いて、 パイロットアークの起動時に電極とノズル間に高周波放
電を発生させる高周波発生装置、アーク電流検出手段、
切断電流検出手段、アーク電流をフィードバック制御す
る定電流制御回路及び定電流制御回路の制御設定値を変
更する切り換え手段とを備えたことを特徴とするプラズ
マアーク切断装置。
1. A plasma arc cutting device for cutting a material to be cut by generating a plasma arc between the electrode and the material to be cut after a pilot arc is blown between the electrode and the nozzle. High-frequency generator that generates high-frequency discharge between the electrode and the nozzle when starting, arc current detection means,
A plasma arc cutting device comprising: a cutting current detection means, a constant current control circuit for feedback controlling an arc current, and a switching means for changing a control set value of the constant current control circuit.
JP60059113A 1985-03-23 1985-03-23 Plasma arc cutting device Expired - Lifetime JPH0641036B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60059113A JPH0641036B2 (en) 1985-03-23 1985-03-23 Plasma arc cutting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60059113A JPH0641036B2 (en) 1985-03-23 1985-03-23 Plasma arc cutting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61219475A JPS61219475A (en) 1986-09-29
JPH0641036B2 true JPH0641036B2 (en) 1994-06-01

Family

ID=13103933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60059113A Expired - Lifetime JPH0641036B2 (en) 1985-03-23 1985-03-23 Plasma arc cutting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0641036B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4929811A (en) * 1988-12-05 1990-05-29 The Lincoln Electric Company Plasma arc torch interlock with disabling control arrangement system
US5844197A (en) * 1997-07-28 1998-12-01 The Lincoln Electric Company Arc retract circuit and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5120020B2 (en) * 1971-09-10 1976-06-22

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61219475A (en) 1986-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0436021B1 (en) Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same
RU2001132549A (en) Short-circuit arc welding apparatus, controller of this apparatus and method of controlling the apparatus
US5630952A (en) Plasma-arc power supply apparatus
US4560857A (en) Consumable electrode type arc welding apparatus having a selectable start current
JP2001313194A (en) Lamp lighting power source device
US4425493A (en) Pulse arc welding machine
JPH0641036B2 (en) Plasma arc cutting device
CN107538106B (en) Arc maintaining device of welding machine
JPH0641035B2 (en) Plasma arc cutting device
US8232501B2 (en) Plasma arc power supply and control method therefor
CN108176915B (en) Multi-state double-wire welding device and arc starting control method of multi-state double-wire welding device
JPS61219473A (en) Control method for stabilizing plasma arc in plasma arc cutting
JPH0474112B2 (en)
JPH01299771A (en) Plasma arc cutting machine and its control method
JPS5744469A (en) Device for preventing damage of torch for plasma arc
JPH10175073A (en) Plasma arc utilizing machine
JPS61217811A (en) Control method for stabilization of pilot current for break of plasma arc
JPS6336974A (en) Power source for plasma arc
JP2015211976A (en) Weldment electric power unit and method for controlling weldment electric power unit
JP2587352B2 (en) Plasma arc power supply
US20230283200A1 (en) Variable pwm frequency responsive to power increase event in welding system
JPH11347741A (en) Plasma cutting machine
JPH09206938A (en) Ac/dc welding power source
JP2005117871A (en) Charging device and charging method
JPH03142075A (en) Plasma arc machine