JPH03297579A - プラズマアーク用トーチの制御装置 - Google Patents
プラズマアーク用トーチの制御装置Info
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- JPH03297579A JPH03297579A JP10265690A JP10265690A JPH03297579A JP H03297579 A JPH03297579 A JP H03297579A JP 10265690 A JP10265690 A JP 10265690A JP 10265690 A JP10265690 A JP 10265690A JP H03297579 A JPH03297579 A JP H03297579A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はプラズマ切断機またはプラズマ溶接機等に用い
られるトーチにおいて、母材とトーチノズル間の電圧に
よりダブルアークの発生を検出し、ダブルアークの発生
を検出したときはトーチを一時的に母材から引き離して
安全制御により作業を継続するようにしてダブルアーク
の発生によるトーチの損傷、破損を防止すると共に、ダ
ブルアークが消滅したときに通常のトーチ制御に復帰さ
せることにより作業能率を向上させるようにしたことを
特徴とするプラズマアーク用トーチの制御装置に関する
。
られるトーチにおいて、母材とトーチノズル間の電圧に
よりダブルアークの発生を検出し、ダブルアークの発生
を検出したときはトーチを一時的に母材から引き離して
安全制御により作業を継続するようにしてダブルアーク
の発生によるトーチの損傷、破損を防止すると共に、ダ
ブルアークが消滅したときに通常のトーチ制御に復帰さ
せることにより作業能率を向上させるようにしたことを
特徴とするプラズマアーク用トーチの制御装置に関する
。
（従来の技術）
従来、プラズマ切断機またはプラズマ溶接機等における
ダブルアークによるトーチの損傷防止装置としては、例
えば特公昭６０−４３８３１がある。
ダブルアークによるトーチの損傷防止装置としては、例
えば特公昭６０−４３８３１がある。
このトーチの損傷防止装置は第３図に示されるように、
トーチＴが母材３４に接近して母材３４の溶融金属の跳
ね返り等がノズル３６の近辺に付着した場合や、ノズル
３６が何らかの原因により変形してガス気流が乱れた場
合にはノズル３６の一部が低インピーダンス化し、プラ
ズマアークＰＡの他に母材３４とノズル３６間、または
ノズル３Ｇと電極３５ ｎＪＩにダブルアークＤＡが発
生する。
トーチＴが母材３４に接近して母材３４の溶融金属の跳
ね返り等がノズル３６の近辺に付着した場合や、ノズル
３６が何らかの原因により変形してガス気流が乱れた場
合にはノズル３６の一部が低インピーダンス化し、プラ
ズマアークＰＡの他に母材３４とノズル３６間、または
ノズル３Ｇと電極３５ ｎＪＩにダブルアークＤＡが発
生する。
一方、プラズマアークＰＡはシールドガスにより拘束さ
れて高い電流密度を有し、また、ノズル３６は特殊金属
からなる電極３５に比してその融点が極度に低いｔＭ
Ｗであるから、通常の状態ではプラズマアークの高熱部
が、高速の動作ガスによりシールドされて噴出口３６ａ
からトーチＴの外部に放出され、プラズマアークによる
ノズル３６の熔融を防止している。従って、ダブルアー
クが発生すると、ノズル３６が損傷を受けて、ついには
切断または溶接作業が不可能となる。そこで従来、１・
−ヂＴが母材３４に対し一定距離に近づいた場合に、プ
ラズマアーク電源３２の出力を遮断してトーチＴを保護
する装置が提案されている。この保護装置はトーチＴが
母材３４に近づくと、母材３４と電極３５間のインピー
ダンスが減少してプラズマアーク用電源３２の出力電圧
が低下することに着目し、プラズマアーク用電源３２の
出力電圧を検出すると共に、この検出電圧を電圧比較器
４０において予め設定された基準電圧より低くなった時
に、電圧比較器４０から制御装置３９に対し、プラズマ
アーク用電源３２の出力が零になるような指令信号を出
力するようになっている。なお、第３図において、３１
は交流電源、３３パイロ・７ト電源、３７は高周波発生
回路、３８は電流検出器である。
れて高い電流密度を有し、また、ノズル３６は特殊金属
からなる電極３５に比してその融点が極度に低いｔＭ
Ｗであるから、通常の状態ではプラズマアークの高熱部
が、高速の動作ガスによりシールドされて噴出口３６ａ
からトーチＴの外部に放出され、プラズマアークによる
ノズル３６の熔融を防止している。従って、ダブルアー
クが発生すると、ノズル３６が損傷を受けて、ついには
切断または溶接作業が不可能となる。そこで従来、１・
−ヂＴが母材３４に対し一定距離に近づいた場合に、プ
ラズマアーク電源３２の出力を遮断してトーチＴを保護
する装置が提案されている。この保護装置はトーチＴが
母材３４に近づくと、母材３４と電極３５間のインピー
ダンスが減少してプラズマアーク用電源３２の出力電圧
が低下することに着目し、プラズマアーク用電源３２の
出力電圧を検出すると共に、この検出電圧を電圧比較器
４０において予め設定された基準電圧より低くなった時
に、電圧比較器４０から制御装置３９に対し、プラズマ
アーク用電源３２の出力が零になるような指令信号を出
力するようになっている。なお、第３図において、３１
は交流電源、３３パイロ・７ト電源、３７は高周波発生
回路、３８は電流検出器である。
（発明が解決しようとする課題）
前記従来の技術においては、ダブルアークＤＡ発生時に
プラズマアーク用電源３２の出力が零になるような指令
信号を出力するようになっており、その間はプラズマ切
断またはプラズマ溶接等の作業が一時的に停止されるた
め、その分作業能率が低下する問題があった。また、−
旦停止したプラズマトーチを再び始動さセるための工数
が必要であっノこ。
プラズマアーク用電源３２の出力が零になるような指令
信号を出力するようになっており、その間はプラズマ切
断またはプラズマ溶接等の作業が一時的に停止されるた
め、その分作業能率が低下する問題があった。また、−
旦停止したプラズマトーチを再び始動さセるための工数
が必要であっノこ。
（課題を解決するための手段）
本考案は前記従来の技術における課題を解決するために
なされたもので、第１の発明はプラズマアーク用１・−
チと、該トーチを加工方向およびアーク方向に移動させ
る１・−チ駆動装置と、該１・−チ駆動装置の制御装置
からなるプラズマアーク用加工装置において、母材と１
・−ヂ間の電圧低下を検出することによりダブルアーク
の発生を検知し、該ダブルアークの発生を検知したとき
はダブルアクが消滅するまでｌ・−チを母材から所定量
引き離した安全制御により作業を継続し、ダブルアーク
消滅後は速やかに前記安全制御を解除して通常のトーチ
制御に復帰させることを特徴とし、第２の発明は前記第
１の発明において、ダブルアークの発生を検知したとき
はダブルアークが消滅するまでトーチを母材から引き離
すと共に、トーチの切断速度を低下させた安全制御によ
り作業を継続することを特徴とする。
なされたもので、第１の発明はプラズマアーク用１・−
チと、該トーチを加工方向およびアーク方向に移動させ
る１・−チ駆動装置と、該１・−チ駆動装置の制御装置
からなるプラズマアーク用加工装置において、母材と１
・−ヂ間の電圧低下を検出することによりダブルアーク
の発生を検知し、該ダブルアークの発生を検知したとき
はダブルアクが消滅するまでｌ・−チを母材から所定量
引き離した安全制御により作業を継続し、ダブルアーク
消滅後は速やかに前記安全制御を解除して通常のトーチ
制御に復帰させることを特徴とし、第２の発明は前記第
１の発明において、ダブルアークの発生を検知したとき
はダブルアークが消滅するまでトーチを母材から引き離
すと共に、トーチの切断速度を低下させた安全制御によ
り作業を継続することを特徴とする。
（作用）
前記構成によるときは次のように作用する。母材とトー
チ間にダブルアークが発生ずることにより母材とトーチ
ノズル間電圧が低下したときは、ダブルアークが消滅す
るまでトーチを母材から引き離した状態のスタンドオフ
となる安全制御により作業を継続し、母材とトーチノズ
ル間電圧が所定値に回復すれば、速やかに通常のトーチ
制御に復帰させるように制御することができる。また、
母材とトーチノズル間に生じたダブルアークを検出して
、ダブルアークが消滅するまで１・−チを母材から引き
離すと母材に対するプラズマアークの電流密度が低下し
て母材加工能力が低下するため、トーチの加工速度を低
下させて母材加工能力の低下を防止するよう制御される
。
チ間にダブルアークが発生ずることにより母材とトーチ
ノズル間電圧が低下したときは、ダブルアークが消滅す
るまでトーチを母材から引き離した状態のスタンドオフ
となる安全制御により作業を継続し、母材とトーチノズ
ル間電圧が所定値に回復すれば、速やかに通常のトーチ
制御に復帰させるように制御することができる。また、
母材とトーチノズル間に生じたダブルアークを検出して
、ダブルアークが消滅するまで１・−チを母材から引き
離すと母材に対するプラズマアークの電流密度が低下し
て母材加工能力が低下するため、トーチの加工速度を低
下させて母材加工能力の低下を防止するよう制御される
。
（実施例）
以下に本発明の実施例につき添付図面を参照して詳述す
る。
る。
第１図は本発明のプラズマアーク用トーチの制御装置を
プラズマ切断機に適用した実施例を示す図で、（Ａ）は
制御装置を示す図、（Ｂ）はトーチと母材部分の拡大図
である。図において、１は口ボット、２は母材−電極間
電圧を検出する電極電圧計、３は母材−ノズル間電圧を
検出するノズル電圧針、４は母材、５は電極、６はノズ
ル、７はキャップであり、Ｔは前記電極５、ノズル６、
キャップ７等より構成されるトーチである。８はトーチ
Ｔと母材４の間隔（スタンドオフ）を制御するためのハ
イドコントローラで、前記ノズル電圧計３の信号により
ダブルアークＤＡの発生を判断するためのダブルアーク
検出器１４と、該ダブルアーク検出器１４から出力され
たダブルアーク発生信号を入力する目標スタンドオフ信
号演算器９と、前記電極電圧計２とノズル電圧計３の信
号により実際のスタンドオフを演算するためのスタンド
オフ信号演算器１０、および前記目標スタンドオフ信号
と実際のスタンドオフ信号の偏差を演算するための比較
器１１から成る。１２はロボットコントローラで、前記
偏差信号を入力してスタンドオフ補正信号を出力するス
タンドオフ補正信号発生器１５と、該スタンドオフ補正
信号を入力してトーチＴが目標スタンドオフとなるよう
制御すると共に、１・−チＴの切断速度データを入力し
、所定の目標切断速度との偏差信号を演算してトーチＴ
の切断速度を目標切断速度に制御するための駆動制御信
号を発生ずるロボット駆動制御信号発生器１３から成る
。
プラズマ切断機に適用した実施例を示す図で、（Ａ）は
制御装置を示す図、（Ｂ）はトーチと母材部分の拡大図
である。図において、１は口ボット、２は母材−電極間
電圧を検出する電極電圧計、３は母材−ノズル間電圧を
検出するノズル電圧針、４は母材、５は電極、６はノズ
ル、７はキャップであり、Ｔは前記電極５、ノズル６、
キャップ７等より構成されるトーチである。８はトーチ
Ｔと母材４の間隔（スタンドオフ）を制御するためのハ
イドコントローラで、前記ノズル電圧計３の信号により
ダブルアークＤＡの発生を判断するためのダブルアーク
検出器１４と、該ダブルアーク検出器１４から出力され
たダブルアーク発生信号を入力する目標スタンドオフ信
号演算器９と、前記電極電圧計２とノズル電圧計３の信
号により実際のスタンドオフを演算するためのスタンド
オフ信号演算器１０、および前記目標スタンドオフ信号
と実際のスタンドオフ信号の偏差を演算するための比較
器１１から成る。１２はロボットコントローラで、前記
偏差信号を入力してスタンドオフ補正信号を出力するス
タンドオフ補正信号発生器１５と、該スタンドオフ補正
信号を入力してトーチＴが目標スタンドオフとなるよう
制御すると共に、１・−チＴの切断速度データを入力し
、所定の目標切断速度との偏差信号を演算してトーチＴ
の切断速度を目標切断速度に制御するための駆動制御信
号を発生ずるロボット駆動制御信号発生器１３から成る
。
次に作動について説明する。母材４と電極５間にアーク
電圧を印加して母材４と電極５間にプラズマアークＰＡ
を発生させる共に、前記電極５とノズル６間から作動ガ
スおよびシールドガスを供給すると、該シールドガスに
より拘束される高い電流密度のプラズマアークによって
母材４を溶融切断することができる。ダブルアークが発
生せずに切断作業中が正常に行われていれば、前記ダブ
ルアーク判定器１４に入力されたノズル電圧計３の信号
は正常であるため、電極電圧計２からの信号と共にスタ
ンドオフ信号演算器１０により実際のスタンドオフ信号
を比較器１１に出力する。この技術の一方法については
現在本出願人により出願中である。一方、目標スタンド
オフ信号演算器９において、板厚、材質、ノズル径、目
標スタンドオフ値、切断速度等によって演算された目標
スタンドオフ信号と前記実際のスタンドオフ信号との偏
差信号がスタンドオフ補正信号発生器１５に入力される
と、該偏差信号が零となるようなスタンドオフ補正信号
がロボット駆動制御信号発生器１３に出力される。同時
に、切断速度は予め設定した目標切断速度となるように
制御される。前記切断作業中に母材４の溶融金属の跳ね
返り等がノズル６またはキャップ７の近辺に付着した場
合や、ノズル６が何らかの原因により変形してシールド
ガス気流が乱れた場合にはノズル６の一部が低インピー
ダンス化し、プラズマアークＰＡの他に母材４とノズル
６またはキャンプ７間にダブルアークＤＡが発生する。
電圧を印加して母材４と電極５間にプラズマアークＰＡ
を発生させる共に、前記電極５とノズル６間から作動ガ
スおよびシールドガスを供給すると、該シールドガスに
より拘束される高い電流密度のプラズマアークによって
母材４を溶融切断することができる。ダブルアークが発
生せずに切断作業中が正常に行われていれば、前記ダブ
ルアーク判定器１４に入力されたノズル電圧計３の信号
は正常であるため、電極電圧計２からの信号と共にスタ
ンドオフ信号演算器１０により実際のスタンドオフ信号
を比較器１１に出力する。この技術の一方法については
現在本出願人により出願中である。一方、目標スタンド
オフ信号演算器９において、板厚、材質、ノズル径、目
標スタンドオフ値、切断速度等によって演算された目標
スタンドオフ信号と前記実際のスタンドオフ信号との偏
差信号がスタンドオフ補正信号発生器１５に入力される
と、該偏差信号が零となるようなスタンドオフ補正信号
がロボット駆動制御信号発生器１３に出力される。同時
に、切断速度は予め設定した目標切断速度となるように
制御される。前記切断作業中に母材４の溶融金属の跳ね
返り等がノズル６またはキャップ７の近辺に付着した場
合や、ノズル６が何らかの原因により変形してシールド
ガス気流が乱れた場合にはノズル６の一部が低インピー
ダンス化し、プラズマアークＰＡの他に母材４とノズル
６またはキャンプ７間にダブルアークＤＡが発生する。
このようにダブルアークＤＡが発生すると、第２図に示
すようにノズル電圧は０ボルト近くまで低下して、設定
電圧ＥＯより低くなるとダブルアーク判定器１４からダ
ブルアーク信号が目標スタンドオフ信号演算器９および
ロボット駆動制御信号発生器１３に入力され、目標スタ
ンドオフ信号をダブルアークが消滅する値まで修正する
と共に、ロボット駆動制御信号発生器１３では前記目標
スタンドオフ信号の修正によって母材４上におけるプラ
ズマアークの電流密度カ低下した分だけ切断速度を低下
させるように制御される。このような安全制御の状態で
所定時間切断作業を継続し、ダブルアークが消滅すると
ダブルアーク発生前の通常のトーチ制御に復帰する。な
お、通常のトーチ制御に復帰後も未だにダブルアークが
発生していれば、再び安全制御に復帰するように制御さ
れる。
すようにノズル電圧は０ボルト近くまで低下して、設定
電圧ＥＯより低くなるとダブルアーク判定器１４からダ
ブルアーク信号が目標スタンドオフ信号演算器９および
ロボット駆動制御信号発生器１３に入力され、目標スタ
ンドオフ信号をダブルアークが消滅する値まで修正する
と共に、ロボット駆動制御信号発生器１３では前記目標
スタンドオフ信号の修正によって母材４上におけるプラ
ズマアークの電流密度カ低下した分だけ切断速度を低下
させるように制御される。このような安全制御の状態で
所定時間切断作業を継続し、ダブルアークが消滅すると
ダブルアーク発生前の通常のトーチ制御に復帰する。な
お、通常のトーチ制御に復帰後も未だにダブルアークが
発生していれば、再び安全制御に復帰するように制御さ
れる。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明によれば次のような効果を得
ることができる。ダブルアークの発生を簡単な装置で確
実に検出できると共に、ダブルアークが発生してもプラ
ズマ切断またはプラズマ溶接等の作業を安全制御により
継続し、ダブルアークが消滅すれば再び通常のトーチ制
御に復帰するようにしたので、従来のようにダブルアー
クが発生すると作業を一旦停止し、プラズマアークを再
び始動させるための工数が不要となるため、作業能率を
大幅に向上さセることかできる。
ることができる。ダブルアークの発生を簡単な装置で確
実に検出できると共に、ダブルアークが発生してもプラ
ズマ切断またはプラズマ溶接等の作業を安全制御により
継続し、ダブルアークが消滅すれば再び通常のトーチ制
御に復帰するようにしたので、従来のようにダブルアー
クが発生すると作業を一旦停止し、プラズマアークを再
び始動させるための工数が不要となるため、作業能率を
大幅に向上さセることかできる。
第１図は本発明のプラズマアーク用Ｉ・−チの制御装置
をプラズマ切断機に適用した実施例を示す図で、（八）
は制御装置を示ず図、（Ｂ）はト−チと母材部分の拡大
図、第２図は電極電圧訂およびノズル電圧ａ１の電圧変
化を示す図、第３図は従来の技術を示す図である。 １・・・・・・ロボット ２・・・・・・電極電圧δ１ ３・・・・・・ノズル電圧δ１ ４・・・・・・母材 ５・・・・・・電極 ６・・・・・・ノズル ７・・・・・ ・キャップ ８・・・・・・ハイドコントローラ ９・・・ ・・目標スタンドオフ信号演算器１０・・
・・・スタンドオフ信号演算器１１・・・・・比較器 １２・ ・・・ ロボットコントローラロボット駆動制
御信号発生器 ・ダブルアーク判定器 ・スタンドオフ補正信号発生器
をプラズマ切断機に適用した実施例を示す図で、（八）
は制御装置を示ず図、（Ｂ）はト−チと母材部分の拡大
図、第２図は電極電圧訂およびノズル電圧ａ１の電圧変
化を示す図、第３図は従来の技術を示す図である。 １・・・・・・ロボット ２・・・・・・電極電圧δ１ ３・・・・・・ノズル電圧δ１ ４・・・・・・母材 ５・・・・・・電極 ６・・・・・・ノズル ７・・・・・ ・キャップ ８・・・・・・ハイドコントローラ ９・・・ ・・目標スタンドオフ信号演算器１０・・
・・・スタンドオフ信号演算器１１・・・・・比較器 １２・ ・・・ ロボットコントローラロボット駆動制
御信号発生器 ・ダブルアーク判定器 ・スタンドオフ補正信号発生器
Claims (2)
- （１）プラズマアーク用トーチと、該トーチを加工方向
およびアーク方向に移動させるトーチ駆動装置と、該ト
ーチ駆動装置の制御装置からなるプラズマアーク用加工
装置において、母材とトーチノズル間の電圧低下を検出
することによりダブルアークの発生を検知し、該ダブル
アークの発生を検知したときはダブルアークが消滅する
までトーチを母材から所定量引き離した安全制御により
作業を継続し、前記電圧復帰後に該安全制御を解除して
通常のトーチ制御に復帰させることを特徴とするプラズ
マアーク用トーチの制御装置。 - （２）前記第１の請求項において、ダブルアークの発生
を検知したときはダブルアークが消滅するまでトーチを
母材から引き離すと共に、トーチの切断速度を低下させ
た安全制御により作業を継続することを特徴とするプラ
ズマアーク用トーチの制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265690A JP2884182B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | プラズマアーク用トーチの制御装置 |
| DE69131932T DE69131932T2 (de) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Abstandsteuerverfahren einer Plasmaschneidmaschine |
| US07/941,087 US5326955A (en) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Standoff control method and apparatus for plasma cutting machine |
| EP97250095A EP0795373B1 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Standoff control method for plasma cutting machine |
| EP91907711A EP0562111B1 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Standoff control method and apparatus for plasma cutting machine |
| DE69127825T DE69127825T2 (de) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Abstandsteuerverfahren und -vorrichtung einer plasmaschneidmaschine |
| PCT/JP1991/000514 WO1991016170A1 (fr) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Procede et appareil de commande de l'ecart pour machine de decoupage par fusion plasma |
| EP97250094A EP0795372A1 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | Standoff control method and apparatus for plasma cutting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265690A JP2884182B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | プラズマアーク用トーチの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03297579A true JPH03297579A (ja) | 1991-12-27 |
| JP2884182B2 JP2884182B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=14333280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265690A Expired - Fee Related JP2884182B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | プラズマアーク用トーチの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884182B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674497A (en) * | 1994-06-01 | 1997-10-07 | Fuji Sangyo Co., Ltd. | Hair growth promoter comprising extract of mulberry root bark and persimmon and/or paulownia, or extract of persimmon and paulownia |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP10265690A patent/JP2884182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674497A (en) * | 1994-06-01 | 1997-10-07 | Fuji Sangyo Co., Ltd. | Hair growth promoter comprising extract of mulberry root bark and persimmon and/or paulownia, or extract of persimmon and paulownia |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2884182B2 (ja) | 1999-04-19 |
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