JPH0661628B2 - プラズマアーク切断機およびその制御方法 - Google Patents
プラズマアーク切断機およびその制御方法Info
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- JPH0661628B2 JPH0661628B2 JP63127387A JP12738788A JPH0661628B2 JP H0661628 B2 JPH0661628 B2 JP H0661628B2 JP 63127387 A JP63127387 A JP 63127387A JP 12738788 A JP12738788 A JP 12738788A JP H0661628 B2 JPH0661628 B2 JP H0661628B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属切断に使用するプラズマアーク切断機およ
びその制御方法の改良に関する。
びその制御方法の改良に関する。
［従来の技術］ 従来のプラズマアーク切断機の構成の一例を第５図に示
す。商用交流１のダイオード等よりなる整流回路２によ
って直流に変換し、コンデンサ３、４とトランジスタ
５、６より成るインバータ回路７により制御回路８から
両トランジスタ５、６のベースに交互に出力されるベー
ス電流によって両トランジスタ５、６が交互にスイッチ
ングすることで整流回路２の直流電流は所定の周波数の
交流に変換される。インバータ回路７の交流出力はトラ
ンス９により変圧された後、整流回路１０と平滑用リア
クトル１１の直列回路１２によりオーク放電を安定に維
持することができる直流出力となる。アーク放電の起動
時には接点１３が閉じられ、プラズマトーチの電極１４
とノズル１５の間のガス通路１６に作動ガスが供給され
る。作動ガスが流れるとインバータ回路７が作動し電極
１４をマイナスに、ノズル１５および被切断材１７をプ
ラスとする電圧がプラズマトーチ１８に印加され無負荷
電圧が生じる。次に高周波発生回路１９が作動し、カッ
プリングコイル２０の２次側コイルの両端（電極側結線
２１）に高周波高電圧が発生する。この高周波高電圧は
バイパスコンデンサ２２により電極１４とノズル１５の
間に先の無負荷電圧に重畳して印加され高周波放電によ
る絶縁破壊が発生し、続いてパイロットアークが生じ、
アーク放電が生じる。この時、整流回路１０と平滑用リ
アクトル１１より成る直列回路１２から供給される電流
の立ち上がりは平滑用リアクトル１１の作用によって遅
れるので、それを補償するためのコンデンサ２３と抵抗
２４より成る補償回路２５が直列回路１２に対して並列
に設けられており、コンデンサ２３はインバータ回路７
が作動を始めた時点で整流回路１０の両端に発生する無
負荷電圧まで充電されている。高周波放電による絶縁破
壊によって電極１４とノズル１５の間のインピーダンス
が低下するとコンデンサ２３が抵抗２４と抵抗２５を介
して放電し、電流の立ち上がりの直列回路１２を補いパ
イロットアークを点弧している。このときのパイロット
アークの電流値は、パイロットアーク電圧（電極とノズ
ル間の電圧）とパイロットアーク電流による抵抗２５で
の電圧降下とが直列回路の電圧と平衡するように直列回
路１２の電流・電圧特性により、自律的に決まる。電流
検出器２６はパイロットアーク電流を検出して高周波発
生回路１９を停止するためのものである。パイロットア
ークの先導により電極１４と被切断材１７の間に電気的
な導通が確保されると、まずコンデンサ２３が抵抗２４
を介して電極１４と被切断材１７の回路でメインアーム
し、続いて直列回路１２の電流が供給されメインアーク
が継続する。電流検出器２７によって直列回路１２での
電流の供給が確認されると接点１３を開いてパイロット
アークを停止し、完全なアーク放電となる。アーク放電
は電流検出器２７によって電流に対応した信号が制御回
路８に送られ、トランジスタ５、６のスイッチングのタ
イミングをフィードバック制御することで一定に保たれ
る。
す。商用交流１のダイオード等よりなる整流回路２によ
って直流に変換し、コンデンサ３、４とトランジスタ
５、６より成るインバータ回路７により制御回路８から
両トランジスタ５、６のベースに交互に出力されるベー
ス電流によって両トランジスタ５、６が交互にスイッチ
ングすることで整流回路２の直流電流は所定の周波数の
交流に変換される。インバータ回路７の交流出力はトラ
ンス９により変圧された後、整流回路１０と平滑用リア
クトル１１の直列回路１２によりオーク放電を安定に維
持することができる直流出力となる。アーク放電の起動
時には接点１３が閉じられ、プラズマトーチの電極１４
とノズル１５の間のガス通路１６に作動ガスが供給され
る。作動ガスが流れるとインバータ回路７が作動し電極
１４をマイナスに、ノズル１５および被切断材１７をプ
ラスとする電圧がプラズマトーチ１８に印加され無負荷
電圧が生じる。次に高周波発生回路１９が作動し、カッ
プリングコイル２０の２次側コイルの両端（電極側結線
２１）に高周波高電圧が発生する。この高周波高電圧は
バイパスコンデンサ２２により電極１４とノズル１５の
間に先の無負荷電圧に重畳して印加され高周波放電によ
る絶縁破壊が発生し、続いてパイロットアークが生じ、
アーク放電が生じる。この時、整流回路１０と平滑用リ
アクトル１１より成る直列回路１２から供給される電流
の立ち上がりは平滑用リアクトル１１の作用によって遅
れるので、それを補償するためのコンデンサ２３と抵抗
２４より成る補償回路２５が直列回路１２に対して並列
に設けられており、コンデンサ２３はインバータ回路７
が作動を始めた時点で整流回路１０の両端に発生する無
負荷電圧まで充電されている。高周波放電による絶縁破
壊によって電極１４とノズル１５の間のインピーダンス
が低下するとコンデンサ２３が抵抗２４と抵抗２５を介
して放電し、電流の立ち上がりの直列回路１２を補いパ
イロットアークを点弧している。このときのパイロット
アークの電流値は、パイロットアーク電圧（電極とノズ
ル間の電圧）とパイロットアーク電流による抵抗２５で
の電圧降下とが直列回路の電圧と平衡するように直列回
路１２の電流・電圧特性により、自律的に決まる。電流
検出器２６はパイロットアーク電流を検出して高周波発
生回路１９を停止するためのものである。パイロットア
ークの先導により電極１４と被切断材１７の間に電気的
な導通が確保されると、まずコンデンサ２３が抵抗２４
を介して電極１４と被切断材１７の回路でメインアーム
し、続いて直列回路１２の電流が供給されメインアーク
が継続する。電流検出器２７によって直列回路１２での
電流の供給が確認されると接点１３を開いてパイロット
アークを停止し、完全なアーク放電となる。アーク放電
は電流検出器２７によって電流に対応した信号が制御回
路８に送られ、トランジスタ５、６のスイッチングのタ
イミングをフィードバック制御することで一定に保たれ
る。
また従来は上記のような回路でプラズマトーチ１８を一
個設けることにより第６図のごとく穴明け（Ｂ点）、切
断（Ｃ線部）の加工を行なっている。
個設けることにより第６図のごとく穴明け（Ｂ点）、切
断（Ｃ線部）の加工を行なっている。
［発明が解決しようとする課題］ プラズマアーク切断において、被切断材を精度良くおよ
び切断能力を良くしようとすると １．アークを拘束するためノズルのオリフィス径を小さ
くしてアークの電流密度を高める ２．ドロスがノズルに付着するのを少なくする。
び切断能力を良くしようとすると １．アークを拘束するためノズルのオリフィス径を小さ
くしてアークの電流密度を高める ２．ドロスがノズルに付着するのを少なくする。
ことが望ましい。
しかし従来の技術においては、 電流検出器２７が被切断材１７につながるラインに挿入
されているため、被切断材１７に流れる電流しか検出せ
ず、パイロットアークの電流は定電流制御はされない。
従って、従来の技術で説明した通り、パイロットアーク
の電圧と抵抗２５の電圧降下が電源の直流出力回路１２
の電流・電圧特性と平衡するように、パイロット電流が
自律的に決まる。高周波放電によって、ノズル１８と電
極１４の間で絶縁破壊が起こり、パイロットアークが点
弧し、それが作動ガスの気流により吹き流されてオリフ
ィス部を通過し、メインアークに移行する。この時、パ
イロットアークの移動にしたがって、電圧が変化し、電
圧変化に対応して、パイロット電流も変化してしまう。
パイロットアークがオリフィス部を通過する際に、電流
が変化すると作動ガスへの電流による入熱量が変化する
ため、パイロットアークが不安定となりメインアークへ
の移行が遅れる。さらに、コンデンサ２３の放電はパイ
ロットアーク点弧と同時に放電し、パイロットアークか
らメインアークへの移行時には、コンデンサ２３の電圧
は既に下がってしまっているので、メインアークへの移
行時に充分に放電することが出来ないため、やはり移行
が遅れる。以上の理由から、従来の技術ではパイロット
アークからメインアークへの移行に時間がかかってしま
う。またパイロットアークはノズルを陽極としてアーク
放電を行なうためノズルの劣化が伴うのでアーク放電へ
の移行が遅れるとノズルの劣化が進行し切断能力が低下
する。このようにアークの起動を繰り返すとノズルの劣
化が急速に進行するためノズル径を小さくすることは困
難である。
されているため、被切断材１７に流れる電流しか検出せ
ず、パイロットアークの電流は定電流制御はされない。
従って、従来の技術で説明した通り、パイロットアーク
の電圧と抵抗２５の電圧降下が電源の直流出力回路１２
の電流・電圧特性と平衡するように、パイロット電流が
自律的に決まる。高周波放電によって、ノズル１８と電
極１４の間で絶縁破壊が起こり、パイロットアークが点
弧し、それが作動ガスの気流により吹き流されてオリフ
ィス部を通過し、メインアークに移行する。この時、パ
イロットアークの移動にしたがって、電圧が変化し、電
圧変化に対応して、パイロット電流も変化してしまう。
パイロットアークがオリフィス部を通過する際に、電流
が変化すると作動ガスへの電流による入熱量が変化する
ため、パイロットアークが不安定となりメインアークへ
の移行が遅れる。さらに、コンデンサ２３の放電はパイ
ロットアーク点弧と同時に放電し、パイロットアークか
らメインアークへの移行時には、コンデンサ２３の電圧
は既に下がってしまっているので、メインアークへの移
行時に充分に放電することが出来ないため、やはり移行
が遅れる。以上の理由から、従来の技術ではパイロット
アークからメインアークへの移行に時間がかかってしま
う。またパイロットアークはノズルを陽極としてアーク
放電を行なうためノズルの劣化が伴うのでアーク放電へ
の移行が遅れるとノズルの劣化が進行し切断能力が低下
する。このようにアークの起動を繰り返すとノズルの劣
化が急速に進行するためノズル径を小さくすることは困
難である。
２．ドロスがノズルに付着するのを防止するため、ピア
ッシング時に被切断材とプラズマトーチとの間（スタン
ドオフ）を定常的に切断するときよりも大きく設定すれ
ば良いが、スタンドオフを大きくするとパイロットアー
クからアーク放電へ移行するのが困難となりスタンドオ
フを大きくすることには限界がある。
ッシング時に被切断材とプラズマトーチとの間（スタン
ドオフ）を定常的に切断するときよりも大きく設定すれ
ば良いが、スタンドオフを大きくするとパイロットアー
クからアーク放電へ移行するのが困難となりスタンドオ
フを大きくすることには限界がある。
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、被切断材を
精度良くおよび切断能力を良く切断するプラズマアーク
切断機およびその制御方法の提供を目的としている。
精度良くおよび切断能力を良く切断するプラズマアーク
切断機およびその制御方法の提供を目的としている。
［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発明では商用
交流を所定の高周波交流に変換するためのインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力端子に接続された整流
回路と、前記整流回路に直列に接続された平滑用リアク
トルと、整流回路と平滑用リアクトルより成る直列回路
の陰極側に接続されたプラズマトーチの電極と、前記直
列回路の陽極側に接続された被切断材と、同じく陽極側
に抵抗と接点を介して接続されたプラズマトーチのノズ
ルより成るプラズマアーク切断機において、前記整流回
路と平滑用リアクトルより成る直列回路に対して、並列
に電極側結線とノズル側結線および電極側結線と被切断
材結線との間に、充放電用コンデンサと抵抗より成る、
立ち上がり補償回路と移行補償回路をそれぞれ挿入し、
かつ、被切断材側結線上で立ち上がり補償回路の接続点
と移行補償回路の接続点との間にダイオードに挿入して
いる。また第２発明ではさらに電極側結線上で立ち上が
り補償回路の接続点よりもプラズマトーチ側に電流制御
のための検出器を設け、かつ被切断材側結線には移行検
出のための検出器を設けている。第３発明ではパイロッ
トアークは電流制御により設定された電流値により行な
われ、パイロットアークからメインアーク移行後は設定
値がパイロットアークの電流値からメインアークの電流
制御により設定された電流値に切り換わる。さらにまた
第４の発明ではプラズマ切断機の１台の直流出力側に、
それぞれ、電流を通電／遮断する接点を介して、複数の
トーチに接続し、制御回路からの指令を受けて接点を制
御し、複数のトーチの内のある一本のトーチにつながる
回路の接点を接続し、残りのトーチにつながる接点は遮
断して、ある一本のトーチのみプラズマアークに随時起
動することを特徴としている。
交流を所定の高周波交流に変換するためのインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力端子に接続された整流
回路と、前記整流回路に直列に接続された平滑用リアク
トルと、整流回路と平滑用リアクトルより成る直列回路
の陰極側に接続されたプラズマトーチの電極と、前記直
列回路の陽極側に接続された被切断材と、同じく陽極側
に抵抗と接点を介して接続されたプラズマトーチのノズ
ルより成るプラズマアーク切断機において、前記整流回
路と平滑用リアクトルより成る直列回路に対して、並列
に電極側結線とノズル側結線および電極側結線と被切断
材結線との間に、充放電用コンデンサと抵抗より成る、
立ち上がり補償回路と移行補償回路をそれぞれ挿入し、
かつ、被切断材側結線上で立ち上がり補償回路の接続点
と移行補償回路の接続点との間にダイオードに挿入して
いる。また第２発明ではさらに電極側結線上で立ち上が
り補償回路の接続点よりもプラズマトーチ側に電流制御
のための検出器を設け、かつ被切断材側結線には移行検
出のための検出器を設けている。第３発明ではパイロッ
トアークは電流制御により設定された電流値により行な
われ、パイロットアークからメインアーク移行後は設定
値がパイロットアークの電流値からメインアークの電流
制御により設定された電流値に切り換わる。さらにまた
第４の発明ではプラズマ切断機の１台の直流出力側に、
それぞれ、電流を通電／遮断する接点を介して、複数の
トーチに接続し、制御回路からの指令を受けて接点を制
御し、複数のトーチの内のある一本のトーチにつながる
回路の接点を接続し、残りのトーチにつながる接点は遮
断して、ある一本のトーチのみプラズマアークに随時起
動することを特徴としている。
［作用］ 従来のように第５図のごとくアーク電圧により電流が自
律的に決まる方式ではアーク電圧が変動するとそれに対
応して電流も変化するためパイロットアーク電流を安定
に保つには限界がある。本発明の上記構成によれば、パ
イロットアーク電流もメインアーク電流と同様にインバ
ータ回路による電流制御により行なうため安定に保つこ
とが出来、パイロットアークの電流も安定する。このた
め、より低い電流でアークを維持することが出来るとと
もにパイロットアークによる加熱量も小さくなり、作動
ガスの膨張量も小さくなる。このため、パイロットアー
クのノズルのオリフィスでのガス流れが、よりスムーズ
となりパイロットアークからメインアークへの移行が容
易になる。
律的に決まる方式ではアーク電圧が変動するとそれに対
応して電流も変化するためパイロットアーク電流を安定
に保つには限界がある。本発明の上記構成によれば、パ
イロットアーク電流もメインアーク電流と同様にインバ
ータ回路による電流制御により行なうため安定に保つこ
とが出来、パイロットアークの電流も安定する。このた
め、より低い電流でアークを維持することが出来るとと
もにパイロットアークによる加熱量も小さくなり、作動
ガスの膨張量も小さくなる。このため、パイロットアー
クのノズルのオリフィスでのガス流れが、よりスムーズ
となりパイロットアークからメインアークへの移行が容
易になる。
これによりノズル径を小さく、またスタンドオフを高く
出来る。さらに、穴明け時の吹き上がりによるドロスの
多い穴明け用と切断時のドロスの少ない切断用に少なく
とも２本のプラズマトーチを有するため、穴明け時の吹
き上がりによりダメージを受けたプラズマトーチで切断
することがなくなり、被切断材を精度良くおよび切断能
力を良く切断することが出来る。
出来る。さらに、穴明け時の吹き上がりによるドロスの
多い穴明け用と切断時のドロスの少ない切断用に少なく
とも２本のプラズマトーチを有するため、穴明け時の吹
き上がりによりダメージを受けたプラズマトーチで切断
することがなくなり、被切断材を精度良くおよび切断能
力を良く切断することが出来る。
［実施例］ 以下本発明を図に示す実施例について説明する。この図
において従来例（第５図）と同一部分は同一符号を付し
説明を省略する。第１図は本発明の第１実施例を示すプ
ラズマアーク切断機の電源回路の構成図を示す。第１図
において、電流制御用の検出器３１を電極１４と平滑用
リアクトル１１の間の電極側結線２１に、移行確認用の
検出器３２とダイオード３３を被切断材１７と整流回路
１０の間の被切断側結線３４に配設する。ノズル側結線
３５はノズル１５と被切断側結線３４の整流回路１０と
ダイオード３３の間に接続点３６で結線され、ノズル側
結線３５には接点１３と抵抗２５が列設されている。電
極側結線上で検出器３１と平滑用リアクトル１１の間の
接続点３７とノズル側結線上の接続点３８の間の立ち上
がり補償回路３９にはパイロットアーク点弧用のコンデ
ンサ４０と抵抗４１が、電極側結線上で検出器３１と平
滑用リアクトル１１の間の接続点４２と被切断側結線上
でダイオード３３と検出器３２の間の接続点４３の間の
移行補償回路４４にはパイロットアークからアーク放電
移行用のコンデンサ４５と抵抗４６が配設されている。
において従来例（第５図）と同一部分は同一符号を付し
説明を省略する。第１図は本発明の第１実施例を示すプ
ラズマアーク切断機の電源回路の構成図を示す。第１図
において、電流制御用の検出器３１を電極１４と平滑用
リアクトル１１の間の電極側結線２１に、移行確認用の
検出器３２とダイオード３３を被切断材１７と整流回路
１０の間の被切断側結線３４に配設する。ノズル側結線
３５はノズル１５と被切断側結線３４の整流回路１０と
ダイオード３３の間に接続点３６で結線され、ノズル側
結線３５には接点１３と抵抗２５が列設されている。電
極側結線上で検出器３１と平滑用リアクトル１１の間の
接続点３７とノズル側結線上の接続点３８の間の立ち上
がり補償回路３９にはパイロットアーク点弧用のコンデ
ンサ４０と抵抗４１が、電極側結線上で検出器３１と平
滑用リアクトル１１の間の接続点４２と被切断側結線上
でダイオード３３と検出器３２の間の接続点４３の間の
移行補償回路４４にはパイロットアークからアーク放電
移行用のコンデンサ４５と抵抗４６が配設されている。
以上の構成において、次ぎに作動について説明する。ア
ーク放電の起動時に高周波放電による絶縁破壊が発生し
た後、パイロットアークが生ずるが電流の立ち上がりは
専用に設けた立ち上がり補償回路３９により行なわれる
ため遅れることなくスムーズに立ち上がることができ
る。この時、立ち上がりを補償するためのコンデンサ４
０からの放電電流が減衰していくに従って、制御電流が
立ち上がるように検出器３１で検出され制御回路８で制
御されるため、従来においてはコンデンサ２３の放電電
流が制御電流に単純に加算され電流値が一時的に過大に
流れていたが、本発明ではなくなり電流値が設定値を過
大に越えることはなくほぼ一定の値となる 次に、パイ
ロットアークからメインアークに移行する時も立ち上が
り時の補償と同様に検出器３１で検出され制御回路８で
制御されるため、コンデンサ４５からの放電電流が減衰
していくに従って、制御電流が立ち上がりほぼ一定の値
となる。なおこの時、立ち上がり補償回路３９と移行補
償回路４４の２系統をそれぞれを別に設けるとともに移
行補償回路４４のコンデンサ４５がパイロットアーク点
弧時に放電しないよう逆阻止用ダイオード３３を被切断
側結線３４に配置したため、従来においてはパイロット
アーク点弧後に電極１４と被切断材１７の間の電圧が無
負荷電圧より下がりパイロットアークからメインアーク
への移行が困難であったが、本発明では移行まで下がる
ことがなくパイロットアークからメインアークへの移行
が容易となる。またノズル径の小さい場合やスタンドオ
フの高い場合でも移行がスムーズに行なえる。
ーク放電の起動時に高周波放電による絶縁破壊が発生し
た後、パイロットアークが生ずるが電流の立ち上がりは
専用に設けた立ち上がり補償回路３９により行なわれる
ため遅れることなくスムーズに立ち上がることができ
る。この時、立ち上がりを補償するためのコンデンサ４
０からの放電電流が減衰していくに従って、制御電流が
立ち上がるように検出器３１で検出され制御回路８で制
御されるため、従来においてはコンデンサ２３の放電電
流が制御電流に単純に加算され電流値が一時的に過大に
流れていたが、本発明ではなくなり電流値が設定値を過
大に越えることはなくほぼ一定の値となる 次に、パイ
ロットアークからメインアークに移行する時も立ち上が
り時の補償と同様に検出器３１で検出され制御回路８で
制御されるため、コンデンサ４５からの放電電流が減衰
していくに従って、制御電流が立ち上がりほぼ一定の値
となる。なおこの時、立ち上がり補償回路３９と移行補
償回路４４の２系統をそれぞれを別に設けるとともに移
行補償回路４４のコンデンサ４５がパイロットアーク点
弧時に放電しないよう逆阻止用ダイオード３３を被切断
側結線３４に配置したため、従来においてはパイロット
アーク点弧後に電極１４と被切断材１７の間の電圧が無
負荷電圧より下がりパイロットアークからメインアーク
への移行が困難であったが、本発明では移行まで下がる
ことがなくパイロットアークからメインアークへの移行
が容易となる。またノズル径の小さい場合やスタンドオ
フの高い場合でも移行がスムーズに行なえる。
さらに、次にパイロットアークからメインアークへの移
行が行なわれ、検出器３２で移行が確認されるとメイン
アークでの電流制御に制御回路８を切換えるとともにア
ーク放電での電流を検出器３２で検出し制御回路８にフ
ィードバックする。
行が行なわれ、検出器３２で移行が確認されるとメイン
アークでの電流制御に制御回路８を切換えるとともにア
ーク放電での電流を検出器３２で検出し制御回路８にフ
ィードバックする。
次に、第２図〜第４図は本発明の第２実施例を示す。第
２図において、穴明け専用プラズマトーチ１８ａと切断
専用プラズマトーチ１８ｂが設けられ、プラズマトーチ
１８ａ、１８ｂの電極１４ａ、１４ｂは電極側結線２１
に、プラズマトーチ１８ａ、１８ｂのノズル１５ａ、１
５ｂは接点１３ａ、１３ｂを介してノズル側結線３５に
結線されている。接点１３ａ、１３ｂは制御回路８から
の信号に応じて開閉する。
２図において、穴明け専用プラズマトーチ１８ａと切断
専用プラズマトーチ１８ｂが設けられ、プラズマトーチ
１８ａ、１８ｂの電極１４ａ、１４ｂは電極側結線２１
に、プラズマトーチ１８ａ、１８ｂのノズル１５ａ、１
５ｂは接点１３ａ、１３ｂを介してノズル側結線３５に
結線されている。接点１３ａ、１３ｂは制御回路８から
の信号に応じて開閉する。
第３図、第４図において、プラズマトーチ１８ａ、１８
ｂはトーチ搭載軸５１に並設され、トーチ用ボールスク
リュ５２によりレール５３に従いＸ方向に滑動する。レ
ール５３は移動枠５４に固設され、移動枠５４はテーブ
ル５５に固設されたガイド５６に従い移動用ボールスク
リュ５７によりＹ方向に滑動する。
ｂはトーチ搭載軸５１に並設され、トーチ用ボールスク
リュ５２によりレール５３に従いＸ方向に滑動する。レ
ール５３は移動枠５４に固設され、移動枠５４はテーブ
ル５５に固設されたガイド５６に従い移動用ボールスク
リュ５７によりＹ方向に滑動する。
この構成において、被切断材１７を加工する時、まず穴
明け専用プラズマトーチ１８ａの接点１３ａに制御回路
８から信号を送り接点を閉じ、第１実施例と同様に絶縁
破壊からアーク放電まで行ない穴明け加工を行なう。穴
明け加工終了時、検出器３１で電流の変化を検知し、制
御回路８にて穴明け専用プラズマトーチ１８ａへの通電
を停止するとともに当初設定された移動量だけトーチ搭
載軸５１と移動枠５４を動かし切断専用プラズマトーチ
１８ｂを穴明け加工終了位置に移動させる。設定された
移動時間経過後、切断専用プラズマトーチ１８ｂの接点
１３ｂに制御回路８から信号を送り接点を閉じ、第１実
施例と同様に絶縁破壊からアーク放電まで行ない切断加
工を行なう。このＸＹ方向の動きによりテーブル５５に
置かれ被切断側結線３４に結線された被切断材を穴明け
から切断まで精度良くおよび切断能力を良く加工するこ
とが出来る。なお上記において、プラズマトーチをＸＹ
方向に移動させたがモータとエンコーダをもちいて回転
させても良く、穴明け加工を検出器で検知したが、被切
断材の下に光学的なセンサ、温度センサをおいて検知し
ても良い。またノズル側結線にのみ接点を設けたが、電
極側結線に設けても良いことは云う迄もない。さらに穴
明け専用プラズマトーチと切断専用プラズマトーチを設
けた場合には電源回路を本発明の第１実施例を用いたが
従来の電源回路を用いても良い。
明け専用プラズマトーチ１８ａの接点１３ａに制御回路
８から信号を送り接点を閉じ、第１実施例と同様に絶縁
破壊からアーク放電まで行ない穴明け加工を行なう。穴
明け加工終了時、検出器３１で電流の変化を検知し、制
御回路８にて穴明け専用プラズマトーチ１８ａへの通電
を停止するとともに当初設定された移動量だけトーチ搭
載軸５１と移動枠５４を動かし切断専用プラズマトーチ
１８ｂを穴明け加工終了位置に移動させる。設定された
移動時間経過後、切断専用プラズマトーチ１８ｂの接点
１３ｂに制御回路８から信号を送り接点を閉じ、第１実
施例と同様に絶縁破壊からアーク放電まで行ない切断加
工を行なう。このＸＹ方向の動きによりテーブル５５に
置かれ被切断側結線３４に結線された被切断材を穴明け
から切断まで精度良くおよび切断能力を良く加工するこ
とが出来る。なお上記において、プラズマトーチをＸＹ
方向に移動させたがモータとエンコーダをもちいて回転
させても良く、穴明け加工を検出器で検知したが、被切
断材の下に光学的なセンサ、温度センサをおいて検知し
ても良い。またノズル側結線にのみ接点を設けたが、電
極側結線に設けても良いことは云う迄もない。さらに穴
明け専用プラズマトーチと切断専用プラズマトーチを設
けた場合には電源回路を本発明の第１実施例を用いたが
従来の電源回路を用いても良い。
［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アーク切
断機にパイロットアーク用の立ち上がり補償回路とメイ
ンアークへの移行用の移行補償回路をそれぞれを別に設
け電流制御を行なうとともに移行補償回路がパイロット
アーク点弧時に放電しないよう逆阻止用のダイオードを
設けたため、電流が移行まで下がることなくパイロット
アークからアーク放電への移行が容易となる。またノズ
ル径が小さくなり電流密度を高めることが出来るためと
ともにスタンドオフも高くでき、被切断材を精度良くお
よび切断能力を良く加工することが出来る。また穴明け
用と切断用に少なくとも２本のプラズマトーチを設ける
と穴明け時の吹き上がりによりダメージを受けたプラズ
マトーチで切断することがなくなり、さらに良い精度と
切断能力を得ることが出来る。
断機にパイロットアーク用の立ち上がり補償回路とメイ
ンアークへの移行用の移行補償回路をそれぞれを別に設
け電流制御を行なうとともに移行補償回路がパイロット
アーク点弧時に放電しないよう逆阻止用のダイオードを
設けたため、電流が移行まで下がることなくパイロット
アークからアーク放電への移行が容易となる。またノズ
ル径が小さくなり電流密度を高めることが出来るためと
ともにスタンドオフも高くでき、被切断材を精度良くお
よび切断能力を良く加工することが出来る。また穴明け
用と切断用に少なくとも２本のプラズマトーチを設ける
と穴明け時の吹き上がりによりダメージを受けたプラズ
マトーチで切断することがなくなり、さらに良い精度と
切断能力を得ることが出来る。
第１図は本発明の第１実施例を示すプラズマアーク切断
機の電源回路図。 第２図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機の電源回路図。 第３図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機の正面図。 第４図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機のＡ−Ａ断面図。 第５図は従来の実施例を示すプラズマアーク切断機の電
源回路図。 第６図は切断の説明図。 １……商用電流、２、１０……整流回路 ３、４……コンデンサ ５、６……トランジスタ ７……インバータ回路、８……制御回路 ９……トランス、１１……平滑用リアクトル １２……直列回路、１３……接点 １４……電極、１５……ノズル １７……切断材、１８……プラズマトーチ １９……周波発生回路 ２１……電極側結線 ２２……バイパスコンデンサ ３１……検出器（電流制御用） ３２……検出器（移行確認用） ３３……ダイオード、３４……被切断側結線 ３５……ノズル側結線 ３６、３７、３８、４２、４３……接続点 ３９……補償回路、４０、４５……コンデンサ ４１、４６……抵抗、４４……移行補償回路 １８ａ、１８ｂ……プラズマトーチ ５１……トーチ搭載軸 ５２、５６……ボールスクリュ ５３……レール、５４……移動枠 ５５……テーブル
機の電源回路図。 第２図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機の電源回路図。 第３図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機の正面図。 第４図は本発明の第２実施例を示すプラズマアーク切断
機のＡ−Ａ断面図。 第５図は従来の実施例を示すプラズマアーク切断機の電
源回路図。 第６図は切断の説明図。 １……商用電流、２、１０……整流回路 ３、４……コンデンサ ５、６……トランジスタ ７……インバータ回路、８……制御回路 ９……トランス、１１……平滑用リアクトル １２……直列回路、１３……接点 １４……電極、１５……ノズル １７……切断材、１８……プラズマトーチ １９……周波発生回路 ２１……電極側結線 ２２……バイパスコンデンサ ３１……検出器（電流制御用） ３２……検出器（移行確認用） ３３……ダイオード、３４……被切断側結線 ３５……ノズル側結線 ３６、３７、３８、４２、４３……接続点 ３９……補償回路、４０、４５……コンデンサ ４１、４６……抵抗、４４……移行補償回路 １８ａ、１８ｂ……プラズマトーチ ５１……トーチ搭載軸 ５２、５６……ボールスクリュ ５３……レール、５４……移動枠 ５５……テーブル
Claims (4)
- 【請求項１】商用交流を所定の高周波交流に変換するた
めのインバータ回路と、前記インバータ回路の出力端子
に接続された整流回路と、前記整流回路に直列に接続さ
れた平滑用リアクトルと、整流回路と平滑用リアクトル
より成る直列回路の陰極側に接続されたプラズマトーチ
の電極と、前記直列回路の陽極側に接続された被切断材
と、同じく陽極側に抵抗と接点を介して接続されたプラ
ズマトーチのノズルより成るプラズマアーク切断機にお
いて、前記整流回路と平滑用リアクトルより成る直列回
路に対して、並列に電極側結線とノズル側結線および電
極側結線と被切断材結線との間に、充放電用コンデンサ
と抵抗より成る、立ち上がり補償回路と移行補償回路を
それぞれ挿入し、かつ、被切断材結線上で立ち上がり補
償回路の接続点と移行補償回路の接続点との間にダイオ
ードを挿入したことを特徴とするプラズマアーク切断
機。 - 【請求項２】商用交流を所定の高周波交流に変換するた
めのインバータ回路と、前記インバータ回路の出力端子
に接続された整流回路と、前記整流回路に直列に接続さ
れた平滑用リアクトルと、整流回路と平滑用リアクトル
より成る直列回路の陰極側に接続されたプラズマトーチ
の電極と、前記直列回路の陽極側に接続された被切断材
と、同じく陽極側に抵抗と接点を介して接続されたプラ
ズマトーチのノズルより成るプラズマアーク切断機にお
いて、電極側結線上で立ち上がり補償回路の接続点より
もプラズマトーチ側に電流制御のための検出器を設け、
かつ被切断材結線上には移行検出のための検出器を設け
たことを特徴とするプラズマアーク切断機。 - 【請求項３】商用交流を所定の高周波交流に変換するた
めのインバータ回路と、前記インバータ回路の出力端子
に接続された整流回路と、前記整流回路に直列に接続さ
れた平滑用リアクトルと、整流回路と平滑用リアクトル
より成る直列回路の陰極側に接続されたプラズマトーチ
の電極と、前記直列回路の陽極側に接続された被切断材
と、同じく陽極側に抵抗と接点を介して接続されたプラ
ズマトーチのノズルより成るプラズマアーク切断機にお
いて、パイロットアークは電流制御により設定された電
流値により行われ、パイロットアークからメインアーク
移行後は設定値がパイロットアークの電流値からメイン
アークの電流制御により設定された電流値に切り換わる
ことを特徴とするプラズマアーク切断機の制御方法。 - 【請求項４】少なくとも、商用交流を所定の高周波交流
に変換するためのインバータ回路と、前記インバータ回
路の出力端子に接続された整流回路と、前記整流回路に
直列に接続された平滑用リアクトルとよりなるプラズマ
アーク切断機において、前記プラズマ切断機の１台の直
流出力側に、それぞれ、電流を通電／遮断する接点を介
して、複数のトーチに接続し、制御回路からの指令を受
けて接点を制御し、複数のトーチの内のある一本のトー
チにつながる回路の接点を接続し、残りのトーチにつな
がる接点は遮断して、ある一本のトーチのみプラズマア
ークに随時起動することを特徴とするプラズマアーク切
断機。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127387A JPH0661628B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | プラズマアーク切断機およびその制御方法 |
| US07/427,106 US5036176A (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasma arc cutter and method of controlling the same |
| PCT/JP1989/000305 WO1989009110A1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| EP89903797A EP0436021B1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| EP96250051A EP0722805A1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Method of controlling a plasma arc cutter |
| DE68927261T DE68927261T2 (de) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasmabogen-schneidevorrichtung und deren regelung |
| KR89701808A KR0137030B1 (en) | 1988-03-24 | 1989-09-29 | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| US07/697,871 US5225658A (en) | 1988-03-24 | 1991-05-09 | Stopping a plasma arc cutter upon completion of cutting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127387A JPH0661628B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | プラズマアーク切断機およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299771A JPH01299771A (ja) | 1989-12-04 |
| JPH0661628B2 true JPH0661628B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=14958733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127387A Expired - Lifetime JPH0661628B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-05-24 | プラズマアーク切断機およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661628B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142076A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマアーク加工装置 |
| ES2647851T3 (es) | 2012-12-04 | 2017-12-26 | Oerlikon Metco Ag, Wohlen | Método y dispositivo de control para hacer funcionar un aparato de generación de plasma |
| CN106238938B (zh) * | 2016-10-08 | 2018-07-24 | 宁夏吴忠市好运电焊机有限公司 | 一种带电极短路保护的逆变式焊割电源 |
| CN109732182B (zh) * | 2019-03-14 | 2024-01-26 | 无锡市南方电器制造有限公司 | 数控直条等离子切割机的起弧反馈系统 |
| CN114932299B (zh) * | 2022-05-30 | 2024-05-03 | 上海米勒焊接设备有限公司 | 等离子切割机切割弧压检测电路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5467542A (en) * | 1977-11-09 | 1979-05-31 | Kobe Steel Ltd | Fast gas cutting of steel plate |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP63127387A patent/JPH0661628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01299771A (ja) | 1989-12-04 |
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