JPH0688141B2 - プラズマアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法 - Google Patents
プラズマアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法Info
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- JPH0688141B2 JPH0688141B2 JP63070079A JP7007988A JPH0688141B2 JP H0688141 B2 JPH0688141 B2 JP H0688141B2 JP 63070079 A JP63070079 A JP 63070079A JP 7007988 A JP7007988 A JP 7007988A JP H0688141 B2 JPH0688141 B2 JP H0688141B2
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- cutting
- voltage
- cut
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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、プラズマアーク切断方法に関するものであ
り、特にはダブルアークの発生を防止し、ノズルのダブ
ルアークによる劣化を防ぎ、被切断材へダブルアークの
痕跡が付くことなく良質な切断品質が得られるプラズマ
アーク切断方法についてである。
り、特にはダブルアークの発生を防止し、ノズルのダブ
ルアークによる劣化を防ぎ、被切断材へダブルアークの
痕跡が付くことなく良質な切断品質が得られるプラズマ
アーク切断方法についてである。
（従来の技術） プラズマアーク切断によって板材の加工を実施する場
合、アークスタートの際のプラズマトーチと被切断材と
の位置関係において、板の端面から切り込む端面スター
ト法（ランニングスタート法）と、板の内部に開始点を
とるピアッシングスタート法の２つがある。
合、アークスタートの際のプラズマトーチと被切断材と
の位置関係において、板の端面から切り込む端面スター
ト法（ランニングスタート法）と、板の内部に開始点を
とるピアッシングスタート法の２つがある。
また、アークを停止する方法として、プラズマトーチが
被切断材上（内部あるいは端面第３図（ｂ））に位置す
る間にプラズマ電源を停止し、アークを消弧させる正常
切断終了法と、プラズマトーチが完全に被切断材上を離
れアークが引き延ばされることにより、アークを維持す
ることができなくなり、アークが消滅してしまう強制切
断終了法がある。（第３図（ａ）） それぞれの切断開始及び終了法は、開始点、終了点での
切断材の品質、プラズマトーチへの影響（ドロスの吹き
上がりダブルアーク等）、また、材料の歩留まりを考慮
して最良の方法が採用される。
被切断材上（内部あるいは端面第３図（ｂ））に位置す
る間にプラズマ電源を停止し、アークを消弧させる正常
切断終了法と、プラズマトーチが完全に被切断材上を離
れアークが引き延ばされることにより、アークを維持す
ることができなくなり、アークが消滅してしまう強制切
断終了法がある。（第３図（ａ）） それぞれの切断開始及び終了法は、開始点、終了点での
切断材の品質、プラズマトーチへの影響（ドロスの吹き
上がりダブルアーク等）、また、材料の歩留まりを考慮
して最良の方法が採用される。
（発明が解決しようとする課題） 第４図（ａ）に示す様に板を切り離す場合、第４図
（ｂ）の様に内形を切り落とし、外形を製品として使う
場合等においては、終了点を１番とする正常切断終了法
を用いると切り残しができたり、又、プラズマトーチの
移動とプラズマ電源の停止信号のタイミングをとるのが
困難であるため終了点２を使う、強制切断終了法が通常
用いられる。この強制切断終了法においては、第５図
（ａ）の正常な形の放電のまま、アークが引き延ばされ
消滅することは少なく、多くは第５図（ｂ）に示す様な
ダブルアーク（電流の一部あるいは大部分がノズルオリ
フィスを通過せずにノズル金属を介して電流径路を形成
する現象）を経て、アークが消滅する。ダブルアークが
発生するとノズルの劣化を著しく早め、又、被切断材側
にもダブルアークの痕跡を残し、切断品質の低下をまね
く、という欠点がある。
（ｂ）の様に内形を切り落とし、外形を製品として使う
場合等においては、終了点を１番とする正常切断終了法
を用いると切り残しができたり、又、プラズマトーチの
移動とプラズマ電源の停止信号のタイミングをとるのが
困難であるため終了点２を使う、強制切断終了法が通常
用いられる。この強制切断終了法においては、第５図
（ａ）の正常な形の放電のまま、アークが引き延ばされ
消滅することは少なく、多くは第５図（ｂ）に示す様な
ダブルアーク（電流の一部あるいは大部分がノズルオリ
フィスを通過せずにノズル金属を介して電流径路を形成
する現象）を経て、アークが消滅する。ダブルアークが
発生するとノズルの劣化を著しく早め、又、被切断材側
にもダブルアークの痕跡を残し、切断品質の低下をまね
く、という欠点がある。
本発明は上記問題に鑑みたもので、ダブルアークの発生
を防止し、ノズルのダブルアークによる劣化を防ぎ、被
切断材へダブルアークの痕跡が付くことなく良質な切断
品質が得られることを目的としている。
を防止し、ノズルのダブルアークによる劣化を防ぎ、被
切断材へダブルアークの痕跡が付くことなく良質な切断
品質が得られることを目的としている。
（課題を解決するための手段） そのために本発明では、プラズマトーチの電極と、被切
断材との間にプラズマアークを形成し、切断を行うプラ
ズマアーク切断において、電極と被切断材の間の電圧、
あるいはノズルと被切断材間の電圧を検出し、プラズマ
トーチと被切断材の距離が大きくなることによって、電
圧が上昇し、その電圧が設定値を越えるとプラズマ電源
を停止させることを特徴としている。
断材との間にプラズマアークを形成し、切断を行うプラ
ズマアーク切断において、電極と被切断材の間の電圧、
あるいはノズルと被切断材間の電圧を検出し、プラズマ
トーチと被切断材の距離が大きくなることによって、電
圧が上昇し、その電圧が設定値を越えるとプラズマ電源
を停止させることを特徴としている。
（作用） 上記構成によれば、強制切断終了法における電極・被切
断材間の電圧は、時間の経過に従い、従来では、プラズ
マトーチの移動とともに第２図（ｂ）の（破線）のよう
に変化する。プラズマトーチが被切断材上にあり、正常
に切断が進行している間は、電圧は大きくは変動せず、
ほぼ一定である。プラズマトーチが板の端に達し、更に
離れていくに従い、ノズルオリフィスより噴出したプラ
ズマアークは引き延ばされ電圧は急上昇する。電圧が限
界値を越えると、正常なアークでは電流径路が確保でき
なくなり、ダブルアークへと移行する。ダブルアーク７
は第２図（ａ）に示す。その際、第２図（ｂ）に示すよ
うに電圧は下がる。そして被切断材とプラズマトーチと
の距離が大きくなると、ダブルアークによる電圧も高く
なっていく。ついにはダブルアークによっても放電が維
持できなくなり、アークは消滅する。従って、本発明で
は電極と被切断材間の電圧を検出し、切断終了時の電圧
上昇がダブルアーク発生限界値に達する前に、プラズマ
電源を停止すれば、ダブルアークを防止することができ
る。
断材間の電圧は、時間の経過に従い、従来では、プラズ
マトーチの移動とともに第２図（ｂ）の（破線）のよう
に変化する。プラズマトーチが被切断材上にあり、正常
に切断が進行している間は、電圧は大きくは変動せず、
ほぼ一定である。プラズマトーチが板の端に達し、更に
離れていくに従い、ノズルオリフィスより噴出したプラ
ズマアークは引き延ばされ電圧は急上昇する。電圧が限
界値を越えると、正常なアークでは電流径路が確保でき
なくなり、ダブルアークへと移行する。ダブルアーク７
は第２図（ａ）に示す。その際、第２図（ｂ）に示すよ
うに電圧は下がる。そして被切断材とプラズマトーチと
の距離が大きくなると、ダブルアークによる電圧も高く
なっていく。ついにはダブルアークによっても放電が維
持できなくなり、アークは消滅する。従って、本発明で
は電極と被切断材間の電圧を検出し、切断終了時の電圧
上昇がダブルアーク発生限界値に達する前に、プラズマ
電源を停止すれば、ダブルアークを防止することができ
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。第１
図は本発明の実施例を示す概念図であり、この第１図に
おいて、１はプラズマトーチ、２は被切断材３と電極４
との間に発生するプラズマアーク、５はノズルであり、
ノズル５と電極４との空間を酸素・窒素・アルゴン等の
ガスが流れアーク放電によって加熱されたガスは、プラ
ズマトーチ１の先端に設けられたノズルオリフィス６よ
り、高温高速のアークプラズマ２となって噴出する。８
はプラズマトーチ１に電力を供給するための直流電源で
あり、９は電極と被切断材間の電圧を検出するための電
圧検出器であり、電圧検出器９からの電圧信号と、設定
電圧信号源11からの信号を制御回路10において比較し、
電極と被切断材間の電圧が、設定電圧値を越えると直流
電源８に停止信号を送り、電圧の印加を停止し電流の供
給が止まる。
図は本発明の実施例を示す概念図であり、この第１図に
おいて、１はプラズマトーチ、２は被切断材３と電極４
との間に発生するプラズマアーク、５はノズルであり、
ノズル５と電極４との空間を酸素・窒素・アルゴン等の
ガスが流れアーク放電によって加熱されたガスは、プラ
ズマトーチ１の先端に設けられたノズルオリフィス６よ
り、高温高速のアークプラズマ２となって噴出する。８
はプラズマトーチ１に電力を供給するための直流電源で
あり、９は電極と被切断材間の電圧を検出するための電
圧検出器であり、電圧検出器９からの電圧信号と、設定
電圧信号源11からの信号を制御回路10において比較し、
電極と被切断材間の電圧が、設定電圧値を越えると直流
電源８に停止信号を送り、電圧の印加を停止し電流の供
給が止まる。
以上の構成において次に動作について説明する。第２図
（ｂ）において被切断材３の切断間Ａから終了位置Ｂに
来てさらに右に移行する時、被切断材３とプラズマトー
チとの距離が大きくなるに従い電圧は上昇する。この
時、電圧検出器９からの電圧信号により制御回路10が作
動し、直流電源８を停止して〔第２図中（ｂ）のＣ〕、
被切断材３と電極４とに印加している電力を止める。こ
れによりダブルアークの発生を防ぐ。（第２図実線で示
す） 本発明を実施例１により具体的に説明する。
（ｂ）において被切断材３の切断間Ａから終了位置Ｂに
来てさらに右に移行する時、被切断材３とプラズマトー
チとの距離が大きくなるに従い電圧は上昇する。この
時、電圧検出器９からの電圧信号により制御回路10が作
動し、直流電源８を停止して〔第２図中（ｂ）のＣ〕、
被切断材３と電極４とに印加している電力を止める。こ
れによりダブルアークの発生を防ぐ。（第２図実線で示
す） 本発明を実施例１により具体的に説明する。
本発明はこの実施例１によって何等制限されるものでは
ない。
ない。
（実施例１） プラズマガスとして酸素を用い、ノズルオリフィスの径
を0.4mmとしたプラズマトーチを使った場合、電流値12
アンペア、酸素ガス圧5.5kgf/cm2で軟鋼板、板厚1.6mm
を1m/分程度の速度で切断可能である。正常な切断中の
電極・被切断材間の電圧は約110Vである。ダブルアーク
の発生限界電圧は約180Vとなった。そこで電源に停止信
号を出す設定電圧値110Vから180Vの間とすればよいが、
180Vに近すぎると必ずしもダブルアーク発生電圧は一定
していないので、設定値に達するまでにダブルアークが
発生することもある。又、設定値が低すぎる場合は切断
中に停止してしまう。設定値を（140〜170V）とする
と、ほぼ良好な結果が得られる。
を0.4mmとしたプラズマトーチを使った場合、電流値12
アンペア、酸素ガス圧5.5kgf/cm2で軟鋼板、板厚1.6mm
を1m/分程度の速度で切断可能である。正常な切断中の
電極・被切断材間の電圧は約110Vである。ダブルアーク
の発生限界電圧は約180Vとなった。そこで電源に停止信
号を出す設定電圧値110Vから180Vの間とすればよいが、
180Vに近すぎると必ずしもダブルアーク発生電圧は一定
していないので、設定値に達するまでにダブルアークが
発生することもある。又、設定値が低すぎる場合は切断
中に停止してしまう。設定値を（140〜170V）とする
と、ほぼ良好な結果が得られる。
本実施例１においては、電圧の検出を電極と被切断材間
で行ったが、ノズルと被切断材間で行っても良い。又、
設定電圧信号源11を可変にし、設定値を任意に設定でき
るようにしても良いことは言うまでもない。
で行ったが、ノズルと被切断材間で行っても良い。又、
設定電圧信号源11を可変にし、設定値を任意に設定でき
るようにしても良いことは言うまでもない。
（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
切断において、切断終了時ダブルアークを発生させるこ
となく切り離し切断が行えるので、ノズルの寿命も延長
し、良好な切断品質が得られる。
切断において、切断終了時ダブルアークを発生させるこ
となく切り離し切断が行えるので、ノズルの寿命も延長
し、良好な切断品質が得られる。
第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第２図
（ａ）はプラズマトーチの位置とアーク発生の概念図、
第２図（ｂ）は本発明及び従来の説明のための動作タイ
ムチャート図、第３図（ａ）（ｂ）は従来の切断終了時
の概念図、第４図（ａ）（ｂ）は従来の切断方法の概念
図、第５図（ａ）（ｂ）は従来の切断方法によるダブル
アーク発生概念図、である。 １……プラズマトーチ ２……プラズマアーク ３……被切断材 ４……電極 ５……ノズル ８……電源 ９……電圧検出器 10……制御回路 11……設定電圧信号源
（ａ）はプラズマトーチの位置とアーク発生の概念図、
第２図（ｂ）は本発明及び従来の説明のための動作タイ
ムチャート図、第３図（ａ）（ｂ）は従来の切断終了時
の概念図、第４図（ａ）（ｂ）は従来の切断方法の概念
図、第５図（ａ）（ｂ）は従来の切断方法によるダブル
アーク発生概念図、である。 １……プラズマトーチ ２……プラズマアーク ３……被切断材 ４……電極 ５……ノズル ８……電源 ９……電圧検出器 10……制御回路 11……設定電圧信号源
Claims (2)
- 【請求項１】プラズマトーチの電極と被切断材との間に
プラズマアークを形成し、切断を行うプラズマアーク切
断において、切断中のアーク電圧の変動幅より高く、か
つ、ダブルアーク発生電圧以下の所定の電圧値を設定す
るとともに、電極と被切断材の間の電圧、あるいはノズ
ルと被切断材の間の電圧を検出し、所定の電圧値と検出
した電圧とを比較し、検出した電圧が所定の設定した電
圧値を越えるとプラズマアークの発生を停止することを
特徴とするプラズマアーク切断におけるダブルアーク防
止切断方法。 - 【請求項２】所定の電圧値が切断中のアーク電圧より30
ボルト以上高いことを特徴とする請求項１記載のプラズ
マアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070079A JPH0688141B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | プラズマアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法 |
| DE68927261T DE68927261T2 (de) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasmabogen-schneidevorrichtung und deren regelung |
| 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 |
| EP96250051A EP0722805A1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Method of controlling a plasma arc cutter |
| EP89903797A EP0436021B1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-23 | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP63070079A JPH0688141B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | プラズマアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241379A JPH01241379A (ja) | 1989-09-26 |
| JPH0688141B2 true JPH0688141B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=13421178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63070079A Expired - Lifetime JPH0688141B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | プラズマアーク切断におけるダブルアーク防止切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688141B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06246457A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Komatsu Ltd | プラズマ切断方法およびｎｃプラズマ切断装置 |
| JP5755947B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2015-07-29 | 株式会社ダイヘン | プラズマミグ溶接の監視方法 |
| CN108296617B (zh) * | 2018-03-07 | 2023-06-20 | 上海威特力焊接设备制造股份有限公司 | 用于等离子切割机的电流调节装置及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4017707A (en) * | 1974-12-04 | 1977-04-12 | Caterpillar Tractor Co. | Method of and means for spacing control of plasma arc torch |
| JPS5467542A (en) * | 1977-11-09 | 1979-05-31 | Kobe Steel Ltd | Fast gas cutting of steel plate |
| JPS62267080A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-11-19 | サ−マル・ダイナミクス・コ−ポレ−シヨン | プラズマト−チしや断回路 |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63070079A patent/JPH0688141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01241379A (ja) | 1989-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071109 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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