JPH0641732Y2 - エアープラズマ切断機 - Google Patents
エアープラズマ切断機Info
- Publication number
- JPH0641732Y2 JPH0641732Y2 JP1989050692U JP5069289U JPH0641732Y2 JP H0641732 Y2 JPH0641732 Y2 JP H0641732Y2 JP 1989050692 U JP1989050692 U JP 1989050692U JP 5069289 U JP5069289 U JP 5069289U JP H0641732 Y2 JPH0641732 Y2 JP H0641732Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- air
- power supply
- cable
- cutting
- 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
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- Arc Welding Control (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、広い作業範囲での使用が容易であるようにし
たエアープラズマ切断機に関する。
たエアープラズマ切断機に関する。
第３図に示すように薄鋼板10を折曲してフロアデッキと
したものがある。このような床材となる薄鋼板は、柱12
の所では柱の外径だけ切欠く必要があり、また床が斜辺
を持つような場合は該斜辺に合せて薄鋼板の端部を切断
しなければならない。第３図（ｂ）の点線14は、薄鋼板
10の切断線の一例を示す。
したものがある。このような床材となる薄鋼板は、柱12
の所では柱の外径だけ切欠く必要があり、また床が斜辺
を持つような場合は該斜辺に合せて薄鋼板の端部を切断
しなければならない。第３図（ｂ）の点線14は、薄鋼板
10の切断線の一例を示す。
従来、鋼板の切断にはガス切断が主に用いられてきた。
しかしガス切断は薄板切断には適しておらず、切断面が
きたない、ガストーチの先端火口が鋼板に接触すると失
火することがあり熟練を要する、等の問題がある。ま
た、可燃性ガスを使用するので、安全上も問題があっ
た。
しかしガス切断は薄板切断には適しておらず、切断面が
きたない、ガストーチの先端火口が鋼板に接触すると失
火することがあり熟練を要する、等の問題がある。ま
た、可燃性ガスを使用するので、安全上も問題があっ
た。
他の切断方法としてはプラズマ切断がある。薄鋼板の切
断には小電流エアープラズマ切断または酸素プラズマ切
断があり、前者の例を第４図に示す。この図で20はコン
プレッサユニットであり、モータ21、コンプレッサ22、
空気タンク23を備える。24は圧力検出器、25はエアー吸
入口である。また26はエアーユニットであり、ドレンタ
ンク27及び圧力調整器28を備える。また30はプラズマ電
源であり、整流器31、トランス32、発振用のトランジス
タ38、高周波発生器33、該発生器が発生した高周波を給
電回路へ導入するカップリングコイル34、コンデンサ35
を備え、またコンプレッサから供給されるエアーに対す
る電磁弁36、圧力スイッチ37を有する。また40はプラズ
マトーチであって、41はその電極、42はチップである。
プラズマトーチ40には、ケーブル43を通して電力とエア
ーが供給される。これによりプラズマフレーム44が発生
し、被切断材46、前記の例では薄鋼板10、を切断する。
45は冷却用のエアーである。
断には小電流エアープラズマ切断または酸素プラズマ切
断があり、前者の例を第４図に示す。この図で20はコン
プレッサユニットであり、モータ21、コンプレッサ22、
空気タンク23を備える。24は圧力検出器、25はエアー吸
入口である。また26はエアーユニットであり、ドレンタ
ンク27及び圧力調整器28を備える。また30はプラズマ電
源であり、整流器31、トランス32、発振用のトランジス
タ38、高周波発生器33、該発生器が発生した高周波を給
電回路へ導入するカップリングコイル34、コンデンサ35
を備え、またコンプレッサから供給されるエアーに対す
る電磁弁36、圧力スイッチ37を有する。また40はプラズ
マトーチであって、41はその電極、42はチップである。
プラズマトーチ40には、ケーブル43を通して電力とエア
ーが供給される。これによりプラズマフレーム44が発生
し、被切断材46、前記の例では薄鋼板10、を切断する。
45は冷却用のエアーである。
コンプレッサは空気タンク23の圧力が所定値になるまで
運転し、所定値で運転停止、そしてエアー使用で圧力が
下がると再び運転し、第５図（ａ）に示すようにエアー
圧力で運転、停止、を繰り返す。同図（ｂ）（ｃ）
（ｄ）に示すように、トーチスイッチ（図示しないがト
ーチ40に取付けられる）をオンにすると直ちにエアーが
供給され、時間t1だてプリフローさせたのちプラズマア
ークが点火する。トーチスイッチをオフにすると直ちに
プラズマアークが消え、その後、エアーは時間t2だけア
フタフローしたのち供給停止される。
運転し、所定値で運転停止、そしてエアー使用で圧力が
下がると再び運転し、第５図（ａ）に示すようにエアー
圧力で運転、停止、を繰り返す。同図（ｂ）（ｃ）
（ｄ）に示すように、トーチスイッチ（図示しないがト
ーチ40に取付けられる）をオンにすると直ちにエアーが
供給され、時間t1だてプリフローさせたのちプラズマア
ークが点火する。トーチスイッチをオフにすると直ちに
プラズマアークが消え、その後、エアーは時間t2だけア
フタフローしたのち供給停止される。
前記フロアデッキの切断作業等の、作業範囲が広い場合
は、プラズマトーチ40の移動範囲が大になる。従来のエ
アープラズマ切断機ではケーブル43の長さは余り長くは
なく（10m程度）、これに対してフロアデッキなどは、
大規模建築物では相当に大きい（50mを越える）から、
プラズマ電源30及びコンプレッサユニット20等を移動さ
せる必要がある。しかしこれらは重量が大であり、移動
は容易ではない。
は、プラズマトーチ40の移動範囲が大になる。従来のエ
アープラズマ切断機ではケーブル43の長さは余り長くは
なく（10m程度）、これに対してフロアデッキなどは、
大規模建築物では相当に大きい（50mを越える）から、
プラズマ電源30及びコンプレッサユニット20等を移動さ
せる必要がある。しかしこれらは重量が大であり、移動
は容易ではない。
従来のエアープラズマ切断機ではケーブル43の長さが余
り長くないのは、１つは高周波の減衰問題からである。
高周波発生器33は火花放電を利用したもので、周波数は
数百KHzから数MHzに及ぶ。これは電源30と被切断材46を
結ぶ給電線47に結合トランス34を介して導入されるが、
給電線47及びケーブル43が余り長いと減衰してしまって
トーチ40には加わらなくなってしまう。
り長くないのは、１つは高周波の減衰問題からである。
高周波発生器33は火花放電を利用したもので、周波数は
数百KHzから数MHzに及ぶ。これは電源30と被切断材46を
結ぶ給電線47に結合トランス34を介して導入されるが、
給電線47及びケーブル43が余り長いと減衰してしまって
トーチ40には加わらなくなってしまう。
本考案はかかる点を改善し、重量物のコンプレッサは移
動することなく、一方プラズマ電源は小形、軽量化を図
り、又移動容易な形状とすることにより、広い作業現場
での切断作業を容易、確実に行うことができ、コンパク
トな構成のエアープラズマ切断機を提供することを目的
とするものである。
動することなく、一方プラズマ電源は小形、軽量化を図
り、又移動容易な形状とすることにより、広い作業現場
での切断作業を容易、確実に行うことができ、コンパク
トな構成のエアープラズマ切断機を提供することを目的
とするものである。
本考案では、供給電源およびコンプレッサユニットとプ
ラズマトーチとを結ぶ給電兼エアー供給用ケーブルに可
搬型プラズマ電源を挿入し、該プラズマ電源に高周波発
生器と、ドレンタンクと圧力調整器を備えるエアーユニ
ットおよびエアー電磁弁を収容し、該プラズマ電源とプ
ラズマトーチとの間のケーブル長を20m以下とし、該供
給電源、供給エアー源とプラズマ電源との間のケーブル
長は切断作業現場の広さに合わせた所定長さとする。
ラズマトーチとを結ぶ給電兼エアー供給用ケーブルに可
搬型プラズマ電源を挿入し、該プラズマ電源に高周波発
生器と、ドレンタンクと圧力調整器を備えるエアーユニ
ットおよびエアー電磁弁を収容し、該プラズマ電源とプ
ラズマトーチとの間のケーブル長を20m以下とし、該供
給電源、供給エアー源とプラズマ電源との間のケーブル
長は切断作業現場の広さに合わせた所定長さとする。
詳しくは第１図に示すようにコンプレッサユニット20と
プラズマ電源30、エアーユニット26の間を給電兼エアー
供給用ケーブル48により接続する。この給電兼エアー供
給ケーブル48は１線式とし可搬重量、作業現場の広さか
ら50m以下とするのがよく、以下の実施例では40mとす
る。さらに、プラズマトーチ40とプラズマ電源30の間の
長さは、実験によると20m以下が望ましく、20m超になる
と高周波が減衰してプラズマアークが形成されにくくな
る。よって広い作業現場での摘要を考慮して15m以下が
最も望ましい。また建築現場のフロアデッキでは電気抵
抗が大きくなり、更に条件が悪く、不安定なプラズマと
なることも判明した。よって、以下の実施例ではケーブ
ル43の長さは10mとした。
プラズマ電源30、エアーユニット26の間を給電兼エアー
供給用ケーブル48により接続する。この給電兼エアー供
給ケーブル48は１線式とし可搬重量、作業現場の広さか
ら50m以下とするのがよく、以下の実施例では40mとす
る。さらに、プラズマトーチ40とプラズマ電源30の間の
長さは、実験によると20m以下が望ましく、20m超になる
と高周波が減衰してプラズマアークが形成されにくくな
る。よって広い作業現場での摘要を考慮して15m以下が
最も望ましい。また建築現場のフロアデッキでは電気抵
抗が大きくなり、更に条件が悪く、不安定なプラズマと
なることも判明した。よって、以下の実施例ではケーブ
ル43の長さは10mとした。
またプラズマ電源30にはトランジスタインバータ制御方
式を採用し、インバータ制御周波数を100KHzとすること
により、小型、軽量を達成している。すなわちインバー
タ制御周波数を高くすることにより変圧器の体積の低減
及び電流リップルが小さくなることにより、平滑用イン
ダクタンスの低減が可能である。一例として、インバー
タ周波数が10KHzの場合重量が26kgあったものが100KHz
にしたことにより13kgとなった。該プラズマ電源は重心
を低くし転倒にしにくい偏平形状とし又底部を船形とし
たので凹凸のあるフロアデッキ上においても、自由かつ
容易に移動可能な形状とした。又重量も常時移動しなが
らの使用に適する13kgとした。全図を通してそうである
が、同じ部分には同じ符号が付してあり、第１図、第４
図の20はコンプレッサユニット、26はエアーユニットで
以下これに準ずる。第１図、第２図においてエアーユニ
ット26はプラズマ電源30の箱内に内蔵とした。
式を採用し、インバータ制御周波数を100KHzとすること
により、小型、軽量を達成している。すなわちインバー
タ制御周波数を高くすることにより変圧器の体積の低減
及び電流リップルが小さくなることにより、平滑用イン
ダクタンスの低減が可能である。一例として、インバー
タ周波数が10KHzの場合重量が26kgあったものが100KHz
にしたことにより13kgとなった。該プラズマ電源は重心
を低くし転倒にしにくい偏平形状とし又底部を船形とし
たので凹凸のあるフロアデッキ上においても、自由かつ
容易に移動可能な形状とした。又重量も常時移動しなが
らの使用に適する13kgとした。全図を通してそうである
が、同じ部分には同じ符号が付してあり、第１図、第４
図の20はコンプレッサユニット、26はエアーユニットで
以下これに準ずる。第１図、第２図においてエアーユニ
ット26はプラズマ電源30の箱内に内蔵とした。
第１図の構成ではプラズマトーチ40とプラズマ電源30の
間のケーブル長は10m程度であり、高周波発生装置33は
プラズマ電源30内にあるので、高周波は余り減衰せずに
トーチに伝わり、点弧を確実に行なうことができる。
間のケーブル長は10m程度であり、高周波発生装置33は
プラズマ電源30内にあるので、高周波は余り減衰せずに
トーチに伝わり、点弧を確実に行なうことができる。
また、コンプレッサユニット20とプラズマ電源30間のケ
ーブル長は40mと長くても１次側電源ケーブルとエアー
ホースのみで軽量であるから、そしてプラズマ電源は軽
量小型であるから大型建造物のフロアデッキなどの広範
囲作業現場でも切断作業を容易に行うことができる。コ
ンプレッサの動作および切断時のエアー、プラズマアー
クなどは第５図のタイムチャートと同様である。
ーブル長は40mと長くても１次側電源ケーブルとエアー
ホースのみで軽量であるから、そしてプラズマ電源は軽
量小型であるから大型建造物のフロアデッキなどの広範
囲作業現場でも切断作業を容易に行うことができる。コ
ンプレッサの動作および切断時のエアー、プラズマアー
クなどは第５図のタイムチャートと同様である。
第２図に本考案の実施例を示す。
48は給電兼エアー供給ケーブルで、中央がエアーホース
48A、その周囲を複数本の電源供給用導体48Bが並び、外
被48Cで覆われている。56はコンプレッサユニット20の
電源ケーブルである。
48A、その周囲を複数本の電源供給用導体48Bが並び、外
被48Cで覆われている。56はコンプレッサユニット20の
電源ケーブルである。
プラズマ電源30には詳細には図示しないが、出力電流を
所定範囲（10〜30A）で変化させる電流設定つまみ、パ
ワースイッチ、エアーテスト／切断切替えスイッチ、パ
ワーランプ、警報ランプ、切断ランプ（切断アークが発
生すると点灯）などがある。仕様の一例を示すと、定格
入力電圧は200/220V定格入力は6KVA、定格周波数は50/6
0Hz、主回路制御方式はトランジスタインバータ方式電
流連続可変、インバータ制御周波数100KHz、定格負荷電
圧120V、無負荷電圧は210V、出力電流は10〜30A、定格
使用率は60％、使用プラズマガスはエアーである。
所定範囲（10〜30A）で変化させる電流設定つまみ、パ
ワースイッチ、エアーテスト／切断切替えスイッチ、パ
ワーランプ、警報ランプ、切断ランプ（切断アークが発
生すると点灯）などがある。仕様の一例を示すと、定格
入力電圧は200/220V定格入力は6KVA、定格周波数は50/6
0Hz、主回路制御方式はトランジスタインバータ方式電
流連続可変、インバータ制御周波数100KHz、定格負荷電
圧120V、無負荷電圧は210V、出力電流は10〜30A、定格
使用率は60％、使用プラズマガスはエアーである。
プラズマ電源30の外形寸法は幅280mm×奥行380mm×高さ
180mmで重量は3kgである。エアーユニットはプラズマ電
源30に内蔵されている。
180mmで重量は3kgである。エアーユニットはプラズマ電
源30に内蔵されている。
以上説明したように本考案では広範囲の作業現場でも、
プラズマ電源をプラズマトーチの近くにすることで、プ
ラズマ切断特性を損うことなく容易にプラズマ切断作業
ができる、コンパクトなプラズマ切断機が得られる。
プラズマ電源をプラズマトーチの近くにすることで、プ
ラズマ切断特性を損うことなく容易にプラズマ切断作業
ができる、コンパクトなプラズマ切断機が得られる。
第１図は本考案のエアープラズマ切断機の説明図、 第２図は本考案の実施例を示す斜視図、 第３図は薄鋼板フロアデッキの説明図、 第４図は従来のエアープラズマ切断機の説明図、 第５図は動作説明用のタイムチャートである。 第１図で48は給電兼エアー供給用ケーブル、30は可搬型
プラズマ電源、33は高周波発生器、26はエアーユニッ
ト、36はエアー、電磁弁、43はケーブルである。
プラズマ電源、33は高周波発生器、26はエアーユニッ
ト、36はエアー、電磁弁、43はケーブルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−245972（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】供給電源およびコンプレッサユニットとプ
ラズマトーチとを結ぶ給電兼エアー供給用ケーブルに可
搬型プラズマ電源を挿入し、該プラズマ電源に高周波発
生器と、ドレンタンクと圧力調整器を備えるエアーユニ
ットおよびエアー電磁弁を収容し、 該プラズマ電源とプラズマトーチとの間のケーブル長を
20m以下とし、該供給電源、供給エアー源とプラズマ電
源との間のケーブル長は切断作業現場の広さに合わせた
所定長さとしたことを特徴とするエアープラズマ切断
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989050692U JPH0641732Y2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | エアープラズマ切断機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989050692U JPH0641732Y2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | エアープラズマ切断機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144276U JPH02144276U (ja) | 1990-12-06 |
| JPH0641732Y2 true JPH0641732Y2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=31569458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989050692U Expired - Lifetime JPH0641732Y2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | エアープラズマ切断機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641732Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0638985B2 (ja) * | 1988-03-28 | 1994-05-25 | 富士電機株式会社 | 携帯用エアープラズマ切断機 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1989050692U patent/JPH0641732Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144276U (ja) | 1990-12-06 |
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