JPH04108974U - プラズマ切断機用中継ボツクス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマ切断機の電源本体とプラズマトーチ
との距離が長い場合に問題となる高周波高電圧の減衰、
ノイズの増大、作動ガスのプリフロー所要時間の増大を
解決する。 【構成】 電源本体１に集中している機能のうち、高周
波高電圧発生用カップリングコイル１３、着火性改善用
コンデンサ放電回路１４、高周波バイパス用コンデンサ
１５、作動ガス通路開閉弁１７を分離し、プラズマトー
チ４の近傍に新設する中継ボックス７に収納する。これ
により、電源本体１とプラズマトーチ４との距離が長く
なっても上記問題は発生しない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プラズマ切断機用中継ボックスに関する。

【０００２】

【従来の技術】

プラズマ切断機の概略構成は図２に示す通りである。電源本体１には、定電流 電源２、パイロット電流制限用抵抗１１、開閉器１２、着火性改善用コンデンサ 放電回路１４、高周波バイパス用コンデンサ１５、高周波高電圧発生用カップリ ングコイル１３、作動ガス通路開閉弁１７が内蔵されている。定電流電源２のマ イナス端子に接続されたケーブル６は、前記高周波高電圧発生用カップリングコ イル１３を経てプラズマトーチ４の電極５に接続され、定電流電源２のプラス端 子に接続されたケーブル８は、被切断材９に接続されている。またケーブル８か ら分岐するケーブル１０は、パイロット電流制限用抵抗１１と開閉器１２とを経 て、プラズマトーチ４のノズル１８に接続され、前記ケーブル６とケーブル１０ との間に着火性改善用コンデンサ放電回路１４と、高周波バイパス用コンデンサ １５とが設置されている。前記定電流電源２には、商用交流電源からの３相交流 配線３が接続され、作動ガス通路開閉弁１７は作動ガス供給源とプラズマトーチ ４とを結ぶ作動ガス配管１６の途中に設置されている。

【０００３】 プラズマ切断機に起動信号が入力されると、定電流電源２が作動し、開閉器１ ２が閉じて、プラズマトーチ４内の電極５がマイナスに、ノズル１８および被切 断材９がプラスとなるように直流電圧が印加される。また作動ガス通路開閉弁１ ７が開いて、プラズマトーチ４内にプリフローとしての作動ガスが供給される。 プリフローは、ガス通路内の空気を完全に作動ガスに置換するとともに、ガス流 量が安定するまでの時間的余裕を得るために設けられたものである。

【０００４】 前記プリフローの後、高周波高電圧発生用カップリングコイル１３が作動し、 電極５とノズル１８とに高周波高電圧が印加されると、電極５とノズル１８との 間に火花放電が形成され、電流の立ち上がりの早い着火性改善用コンデンサ放電 回路１４を利用して、火花放電が持続している数μｓｅｃの間にパイロットアー クに移行する。これにより、定電流電源２からパイロット電流制限用抵抗１１を 介してノズル−パイロットアーク−電極によって作られる回路にパイロット電流 が流れる。このパイロットアークを先導として電極５、被切断材９間に電気的導 通が図られ、被切断材９側に電流が流れるとそれを検出して開閉器１２が開き、 ノズル１８側のパイロット電流の回路は断たれ、電極５、被切断材９間の放電に よるメインアークだけの回路となり、その後電流値は増加し、切断に適したメイ ン電流値に達して切断開始となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

プラズマ切断機を搭載した２次元加工機または３次元加工機では、被切断材を 載置するテーブルの大きさにもよるが、電源本体とプラズマトーチとの距離が４ ０ｍに達することもある。このように電源本体とプラズマトーチとの距離が長く なると、下記の問題が起こる。 （１）高周波高電圧発生用カップリングコイル１３によって電極ラインすなわち ケーブル６、またはノズルラインすなわちケーブル１０に重畳された高周波高電 圧は、プラズマトーチ４に至る長距離のケーブルを伝送される際に減衰する。そ のため、プラズマトーチ４に十分な電圧を伝達するためには、高周波の出力を大 きくする必要があるが、このことは電磁的なノイズの増大につながり、周辺の電 子機器に悪影響を及ぼす。 （２）プラズマアークの着火性を改善するため、電極ラインとノズルラインとの 間に挿入されているコンデンサと抵抗とからなる放電回路１４も、プラズマトー チ４までの伝送距離が長くなると、上記（１）と同じく電磁的なノイズを増大さ せる。 （３）作動ガス通路開閉弁１７からプラズマトーチ４までの距離も長いので、前 記開閉弁１７を開いてからプラズマトーチ４内の作動ガス圧およびガス流量が所 定値に到達するまでの所要時間が長くなる。そのため、アーク起動前に予備的に 作動ガスを流すプリフローの時間を長くとる必要があり、切断作業能率が低下す る。

【０００６】 長距離ケーブルによる高周波高電圧の減衰対策として、高周波高電圧発生用カ ップリングコイルを電源本体から取り出し、プラズマトーチの近傍に設置したプ ラズマ切断機はあるが、これだけでは上記問題点を解決することができない。本 考案は高周波高電圧の減衰対策とともに、アークの着火性改善用放電回路も含め たノイズ対策、作動ガスのプリフロー時間の短縮対策を実現するプラズマ切断機 用中継ボックスを提供することを目的とする。

【０００７】

【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考案に係るプラズマ切断機用中継ボックスは、プ ラズマ切断機において、高周波高電圧発生用カップリングコイルと、アークの着 火性改善用コンデンサ放電回路と、作動ガス通路開閉弁とを内蔵し、プラズマト ーチの近傍に設置する構成とした。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、従来、電源本体にまとめて内蔵していた各種機能のうち、 プラズマトーチまでの距離が長くなると不具合を起こす機能を電源本体から分離 し、プラズマトーチ近傍に新設した中継ボックスに内蔵することにしたので、電 源本体からプラズマトーチまでの距離が長くなる場合でも、高周波高電圧の減衰 や、ノイズの発生による周辺の電子制御装置に対する悪影響を抑制することがで きる。また、作動ガスのプリフロー所要時間も短くなるので、切断作業能率が向 上する。

【０００９】

【実施例】

以下に本考案に係るプラズマ切断機用中継ボックスの実施例について、図面を 参照して詳細に説明する。 図１において、電源本体１には定電流電源２が内蔵され、商用３相交流の配線 ３が前記定電流電源２に接続されている。定電流電源２のマイナス端子とプラズ マトーチ４の電極５とを結ぶケーブル６は、プラズマトーチ４の近傍に設置され た中継ボックス７に入り、プラス端子に接続されたケーブル８は被切断材９に接 続されている。また前記電源本体１には、前記ケーブル８から分岐し、中継ボッ クス７に至るケーブル１０に設置されたパイロット電流制限用抵抗１１と、開閉 器１２とが内蔵されている。

【００１０】 前記中継ボックス７には、ケーブル６に設置された高周波高電圧発生用カップ リングコイル１３、ケーブル６とケーブル１０との間に設置された着火性改善用 コンデンサ放電回路１４、高周波バイパス用コンデンサ１５、および作動ガス配 管１６に設置された作動ガス通路開閉弁１７が内蔵されている。中継ボックス７ を出た前記ケーブル６はプラズマトーチ４の電極５に、ケーブル１０はノズル１ ８にそれぞれ接続されている。

【００１１】 高周波高電圧発生用カップリングコイル１３によって、ケーブル６（電極ライ ン）またはケーブル１０（ノズルライン）に重畳された高周波高電圧は、前記カ ップリングコイル１３とプラズマトーチ４との距離が短いので、伝送による減衰 が極めて小さい。そこで従来のように、高周波出力を大きくする必要がなく、周 辺の電子機器に与える電磁的ノイズの問題も解決される。

【００１２】 プラズマアークの着火性改善のため、ケーブル６とケーブル１０との間に挿入 される着火性改善用コンデンサ放電回路１４も、プラズマトーチ４近傍に設置さ れているため、上記と同様に電磁的ノイズを増大させることがなくなる。

【００１３】 作動ガス通路開閉弁１７からプラズマトーチ４までの距離も短くなるので、前 記開閉弁１７を開くと、プラズマトーチ４内の作動ガス圧、ガス流量は僅かな時 間で所定値に到達する。従って従来のようにプリフロー時間を長くとる必要がな く、切断作業能率を向上させることができる。

【００１４】

【考案の効果】 以上説明したように本考案によれば、電源本体からプラズマトーチまでの距離 が長くなると問題が起こる機能を電源本体から分離して中継ボックスに収納し、 この中継ボックスをプラズマトーチの近傍に設置することにしたので、従来発生 していた高周波高電圧の減衰や、これを補償するための高周波出力増大、ノイズ 発生、および作動ガスのプリフロー時間の増大による作業能率低下の諸問題はす べて解決することができ、高品質、高能率のプラズマ切断を行うことができるよ うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマ切断機用中継ボックスを備えたプラズ
マ切断機の概略構成を示す図である。

【図２】従来のプラズマ切断機の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

４ プラズマトーチ ７ 中継ボックス １３ 高周波高電圧発生用カップリングコイル １４ 着火性改善用コンデンサ放電回路 １７ 作動ガス通路開閉弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ切断機において、高周波高電圧
   発生用カップリングコイルと、アークの着火性改善用コ
   ンデンサ放電回路と、作動ガス通路開閉弁とを内蔵し、
   プラズマトーチの近傍に設置したことを特徴とするプラ
   ズマ切断機用中継ボックス。