JPH10166155A - プラズマ切断装置 - Google Patents
プラズマ切断装置Info
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- JPH10166155A JPH10166155A JP8326227A JP32622796A JPH10166155A JP H10166155 A JPH10166155 A JP H10166155A JP 8326227 A JP8326227 A JP 8326227A JP 32622796 A JP32622796 A JP 32622796A JP H10166155 A JPH10166155 A JP H10166155A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被切断物をプラズマジェットを用いて切断す
ると、電極が使用に伴って消耗して短くなり、電極の先
端部と流出孔との距離が大きくなってり、プラズマジェ
ットが発生しにくくなり、切断加工にむらが生じるの
で、電極を取り替えることによって対処していた。 【解決手段】 ノズル２を絶縁材１５を介して先端部２
Ａと基端部２Ｂとに分割し、基端部２Ｂに電気的に接続
された電極４とノズル２の先端部２Ａとの間の電圧を電
圧計８で検出し、検出した電圧値に基づいてねじ部材６
を回転させ、電極４を流出孔５に接近離間させて電圧値
を所定の値に調節するので、電極４が消耗した場合、ね
じ部材６を回転させて電極４を流出孔５に接近させるこ
とにより、常に安定したプラズマジェットを供給して被
切断物９を円滑に切断することができ、電極４が消耗す
るたびにこれを交換する必要がなく、経済的である。
ると、電極が使用に伴って消耗して短くなり、電極の先
端部と流出孔との距離が大きくなってり、プラズマジェ
ットが発生しにくくなり、切断加工にむらが生じるの
で、電極を取り替えることによって対処していた。 【解決手段】 ノズル２を絶縁材１５を介して先端部２
Ａと基端部２Ｂとに分割し、基端部２Ｂに電気的に接続
された電極４とノズル２の先端部２Ａとの間の電圧を電
圧計８で検出し、検出した電圧値に基づいてねじ部材６
を回転させ、電極４を流出孔５に接近離間させて電圧値
を所定の値に調節するので、電極４が消耗した場合、ね
じ部材６を回転させて電極４を流出孔５に接近させるこ
とにより、常に安定したプラズマジェットを供給して被
切断物９を円滑に切断することができ、電極４が消耗す
るたびにこれを交換する必要がなく、経済的である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ切断装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えばＦＲＰ製の廃船など、非
金属の被切断物を粗切断する際には、プラズマ切断装
置、特に非移行式（ノントランスファープラズマ式とも
いう）のプラズマ切断装置が用いられる。
金属の被切断物を粗切断する際には、プラズマ切断装
置、特に非移行式（ノントランスファープラズマ式とも
いう）のプラズマ切断装置が用いられる。
【０００３】そして従来、図３に示すように、この種の
プラズマ切断装置４１は、ノズル（例えば銅製）４２お
よびこのノズル４２の先端部に形成した小径の流出孔４
３に対向するようノズル４２内に設けた電極（例えばタ
ングステン製）４４を備え、電源部４５からノズル４２
と電極４４の間に一定の電圧を印加し、アルゴンなどの
作動ガス４６を流出孔４３に送給することにより、流出
孔４３からプラズマジェットを発生させ、これにより被
切断物４０を切断するものである。
プラズマ切断装置４１は、ノズル（例えば銅製）４２お
よびこのノズル４２の先端部に形成した小径の流出孔４
３に対向するようノズル４２内に設けた電極（例えばタ
ングステン製）４４を備え、電源部４５からノズル４２
と電極４４の間に一定の電圧を印加し、アルゴンなどの
作動ガス４６を流出孔４３に送給することにより、流出
孔４３からプラズマジェットを発生させ、これにより被
切断物４０を切断するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記プラズマ切断装置
４１において、被切断物４０をプラズマジェットを用い
て切断すると、電極４４が使用に伴って消耗して短くな
り、電極４４の先端部と流出孔４３との距離が大きくな
ってしまう。
４１において、被切断物４０をプラズマジェットを用い
て切断すると、電極４４が使用に伴って消耗して短くな
り、電極４４の先端部と流出孔４３との距離が大きくな
ってしまう。
【０００５】しかし、ノズル４２と電極４４の間に印加
する電圧は一定であるため、電極４４が短くなり過ぎる
と、プラズマジェットが発生しにくくなり、切断加工に
むらが生じてしまう。そしてこのような場合、電極４４
を取り替えることによって対処していたが、これは不経
済である。
する電圧は一定であるため、電極４４が短くなり過ぎる
と、プラズマジェットが発生しにくくなり、切断加工に
むらが生じてしまう。そしてこのような場合、電極４４
を取り替えることによって対処していたが、これは不経
済である。
【０００６】そこで本発明は、上記課題を解決し得るプ
ラズマ切断装置の提供を目的とする。
ラズマ切断装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、ノズルおよびこのノズルの先端部
に設けた流出孔に対向するようノズル内に設けた電極を
備え、電極とノズルまたは切断しようとする被切断物の
うちの一方との間に所定の電圧を印加し、作動ガスを流
出孔に送給することにより、流出孔からプラズマジェッ
トを発生させるようにし、電極がノズルの軸心に沿って
移動自在かつ流出孔に対して接近離間自在に設けられ、
ノズルに、電極の先端部を流出孔に対して接近離間自在
に調節するための調節部材（例えば、ノズルの軸心に沿
って移動するねじ部材）が設けられ、ノズルまたは被切
断物のうちの一方と電極との間の電圧を検出するための
電圧計が設けられている。
決するための手段は、ノズルおよびこのノズルの先端部
に設けた流出孔に対向するようノズル内に設けた電極を
備え、電極とノズルまたは切断しようとする被切断物の
うちの一方との間に所定の電圧を印加し、作動ガスを流
出孔に送給することにより、流出孔からプラズマジェッ
トを発生させるようにし、電極がノズルの軸心に沿って
移動自在かつ流出孔に対して接近離間自在に設けられ、
ノズルに、電極の先端部を流出孔に対して接近離間自在
に調節するための調節部材（例えば、ノズルの軸心に沿
って移動するねじ部材）が設けられ、ノズルまたは被切
断物のうちの一方と電極との間の電圧を検出するための
電圧計が設けられている。
【０００８】この構成によれば、電極の使用に伴って変
化する電圧計の電圧値に応じて調節部材を操作し、電極
の先端部を流出孔に対して接近離間させることにより、
電圧値を一定に維持し、作動ガスを流出孔に送給するこ
とにより、流出孔からプラズマジェットを発生させて、
これにより被切断物を切断する。
化する電圧計の電圧値に応じて調節部材を操作し、電極
の先端部を流出孔に対して接近離間させることにより、
電圧値を一定に維持し、作動ガスを流出孔に送給するこ
とにより、流出孔からプラズマジェットを発生させて、
これにより被切断物を切断する。
【０００９】また、調節部材を回転させる駆動モータが
設けられ、電圧計からの電圧値信号に応じて、駆動モー
タの駆動を制御する制御装置が設けられたことにより、
電圧値信号に応じて自動的に電極の先端部と流出孔との
距離を調節する。
設けられ、電圧計からの電圧値信号に応じて、駆動モー
タの駆動を制御する制御装置が設けられたことにより、
電圧値信号に応じて自動的に電極の先端部と流出孔との
距離を調節する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
プラズマ切断装置を図面に基づいて説明する。
プラズマ切断装置を図面に基づいて説明する。
【００１１】まず、図１の断面図に基づいて本発明の実
施の第一形態を説明する。本発明の実施の第一形態に係
るプラズマ切断装置は、非移行式（ノントランスファー
プラズマ式ともいう）のプラズマ切断装置１で、銅製の
ノズル２と、このノズル２内に、ノズル２の軸心３に沿
って移動自在なタングステン製の電極４と、この電極４
をノズル２の先端部中央に形成した小径の流出孔５に対
して接近離間させるための銅製のねじ部材６と、ノズル
２と電極４の間に所定の電圧を印加するための電源部７
と、ノズル２と電極４の間の電圧を検出する電圧計８
と、被切断物（例えばＦＲＰ製の板）９の切断時に発生
する排ガス１０の飛散を防止するカバー１１と、排ガス
１０を吸引して所定の場所に導く吸引管１２と、この吸
引管１２に接続された排ガス処理装置（フィルタや活性
炭を備えている）１３および吸引ポンプ１４とを備えて
いる。
施の第一形態を説明する。本発明の実施の第一形態に係
るプラズマ切断装置は、非移行式（ノントランスファー
プラズマ式ともいう）のプラズマ切断装置１で、銅製の
ノズル２と、このノズル２内に、ノズル２の軸心３に沿
って移動自在なタングステン製の電極４と、この電極４
をノズル２の先端部中央に形成した小径の流出孔５に対
して接近離間させるための銅製のねじ部材６と、ノズル
２と電極４の間に所定の電圧を印加するための電源部７
と、ノズル２と電極４の間の電圧を検出する電圧計８
と、被切断物（例えばＦＲＰ製の板）９の切断時に発生
する排ガス１０の飛散を防止するカバー１１と、排ガス
１０を吸引して所定の場所に導く吸引管１２と、この吸
引管１２に接続された排ガス処理装置（フィルタや活性
炭を備えている）１３および吸引ポンプ１４とを備えて
いる。
【００１２】ノズル２は、途中で環状の絶縁材１５を介
して先端部２Ａと基端部２Ｂとに分割され、先端部２Ａ
の外壁１６は二重構造とされ、その内部には、冷却水１
７の通る冷却通路１８が形成され、先端部２Ａ中央に前
記流出孔５が形成され、また、先端部２Ａの内部には、
電極４の先端部４Ａを配置するとともに、アルゴンガス
などの作動ガス１９を流出孔５に向けて送給するための
流入孔２０およびガス通路２１が形成されている。
して先端部２Ａと基端部２Ｂとに分割され、先端部２Ａ
の外壁１６は二重構造とされ、その内部には、冷却水１
７の通る冷却通路１８が形成され、先端部２Ａ中央に前
記流出孔５が形成され、また、先端部２Ａの内部には、
電極４の先端部４Ａを配置するとともに、アルゴンガス
などの作動ガス１９を流出孔５に向けて送給するための
流入孔２０およびガス通路２１が形成されている。
【００１３】ノズル２の基端部２Ｂ内に、電極４の基端
部４Ｂが内装され、ノズル２の基端部２Ｂの天壁３０に
前記ねじ部材６が螺合され、電極４の基端面がねじ部材
６に取付けられることにより、ねじ部材６を介して電極
４とノズル２の基端部２Ｂとが電気的に接続され、ねじ
部材６は縮径された基端部３１を有している。
部４Ｂが内装され、ノズル２の基端部２Ｂの天壁３０に
前記ねじ部材６が螺合され、電極４の基端面がねじ部材
６に取付けられることにより、ねじ部材６を介して電極
４とノズル２の基端部２Ｂとが電気的に接続され、ねじ
部材６は縮径された基端部３１を有している。
【００１４】前記電源部７および電圧計８は、それぞれ
接続線２２、２３を介してノズル２の基端部２Ｂおよび
先端部２Ａに接続されている。前記カバー１１は、先端
部２Ａの途中に摺動（昇降）自在に取付けられ、切断作
業時に、その端面１１ａが被切断物９の表面に当接する
よう一側開放の箱型に形成されている。
接続線２２、２３を介してノズル２の基端部２Ｂおよび
先端部２Ａに接続されている。前記カバー１１は、先端
部２Ａの途中に摺動（昇降）自在に取付けられ、切断作
業時に、その端面１１ａが被切断物９の表面に当接する
よう一側開放の箱型に形成されている。
【００１５】上記構成において、被切断物９を切断する
際には、まず、カバー１１を適宜の位置に摺動させて、
その端面１１ａが被切断物９の表面に当接させ、電源部
７によって、ノズル２と電極４の間に所定の電圧を印加
し、作動ガス１９を流入口２０から流出孔５に送給する
ことにより、流出孔５からプラズマジェットが発生し、
これにより被切断物９が切断される。
際には、まず、カバー１１を適宜の位置に摺動させて、
その端面１１ａが被切断物９の表面に当接させ、電源部
７によって、ノズル２と電極４の間に所定の電圧を印加
し、作動ガス１９を流入口２０から流出孔５に送給する
ことにより、流出孔５からプラズマジェットが発生し、
これにより被切断物９が切断される。
【００１６】このとき、排ガス１０が発生するが、カバ
ー１１により排ガス１０が飛散するのが防止され、また
吸引ポンプ１４の駆動により、排ガス１０が吸引管１２
に移行して排ガス処理装置１３で処理され、所定の場所
に排出される。また、カバー１１により切断時に発生す
る切断粉の飛散も防止できる。
ー１１により排ガス１０が飛散するのが防止され、また
吸引ポンプ１４の駆動により、排ガス１０が吸引管１２
に移行して排ガス処理装置１３で処理され、所定の場所
に排出される。また、カバー１１により切断時に発生す
る切断粉の飛散も防止できる。
【００１７】ところで、プラズマジェットを連続して発
生させていると、電極４の先端部４Ａが溶融して消耗す
る。その結果、電極４の先端部４Ａと流出孔５との間の
放電ギャップが大きくなり、アーク電圧が上昇し、プラ
ズマジェットが発生しにくくなる。
生させていると、電極４の先端部４Ａが溶融して消耗す
る。その結果、電極４の先端部４Ａと流出孔５との間の
放電ギャップが大きくなり、アーク電圧が上昇し、プラ
ズマジェットが発生しにくくなる。
【００１８】しかし、電圧計８でノズル２の基端部２Ｂ
と先端部２Ａ（電極４）との間の電圧を検出しているた
め、この電圧値によって放電ギャップの大きさを判断
し、電圧値が所定の値よりも大きくなった場合、ねじ部
材６を回転して電圧値が所定の値になるように電極４を
流出孔５に接近させる。また、仮に、電極４を流出孔５
に接近させ過ぎた場合は、電圧値は所定の値よりも小さ
くなるので、ねじ部材６を回転して電極４を流出孔５か
ら離反させ、電圧値が所定の値になるように調節する。
と先端部２Ａ（電極４）との間の電圧を検出しているた
め、この電圧値によって放電ギャップの大きさを判断
し、電圧値が所定の値よりも大きくなった場合、ねじ部
材６を回転して電圧値が所定の値になるように電極４を
流出孔５に接近させる。また、仮に、電極４を流出孔５
に接近させ過ぎた場合は、電圧値は所定の値よりも小さ
くなるので、ねじ部材６を回転して電極４を流出孔５か
ら離反させ、電圧値が所定の値になるように調節する。
【００１９】このように、本発明の実施の第一形態によ
れば、ノズル２を、絶縁材１５を介して先端部２Ａと基
端部２Ｂとに分割し、基端部２Ｂに電気的に接続された
電極４とノズル２の先端部２Ａとの間の電圧を電圧計８
で検出し、検出した電圧値に基づいてねじ部材６を回転
させ、電極４を流出孔５に接近離間させて電圧値を所定
の値に調節するので、電極４が溶融して消耗した場合で
あっても、ねじ部材６を回転させて電極４を流出孔５に
接近させることにより、常に安定したプラズマジェット
を供給し被切断物９を円滑に切断することができる。
れば、ノズル２を、絶縁材１５を介して先端部２Ａと基
端部２Ｂとに分割し、基端部２Ｂに電気的に接続された
電極４とノズル２の先端部２Ａとの間の電圧を電圧計８
で検出し、検出した電圧値に基づいてねじ部材６を回転
させ、電極４を流出孔５に接近離間させて電圧値を所定
の値に調節するので、電極４が溶融して消耗した場合で
あっても、ねじ部材６を回転させて電極４を流出孔５に
接近させることにより、常に安定したプラズマジェット
を供給し被切断物９を円滑に切断することができる。
【００２０】また、ねじ部材６を回転させて電極４を流
出孔５に接近させるようにしたので、従来のように電極
４が消耗するたびにこれを交換する必要がなく、経済的
である。
出孔５に接近させるようにしたので、従来のように電極
４が消耗するたびにこれを交換する必要がなく、経済的
である。
【００２１】次に、図２の断面図に基づいて、本発明の
実施の第二形態を説明すると、これは、ねじ部材６を回
転させる駆動モータ２５が設けられ、電圧計８からの電
圧値信号に応じて、駆動モータ２５の駆動を制御する制
御装置２６が設けられたもので、制御装置２６の入力側
に電圧計８が接続され、制御装置２６の出力側に駆動モ
ータ２５の駆動部が接続されている。
実施の第二形態を説明すると、これは、ねじ部材６を回
転させる駆動モータ２５が設けられ、電圧計８からの電
圧値信号に応じて、駆動モータ２５の駆動を制御する制
御装置２６が設けられたもので、制御装置２６の入力側
に電圧計８が接続され、制御装置２６の出力側に駆動モ
ータ２５の駆動部が接続されている。
【００２２】駆動モータ２５の出力軸２５ａがねじ部材
６の基端部３１に取付けられている。他の構成は上記実
施の第一形態と同様である。上記構成において、電圧計
８からの電圧値信号が所定値よりも大きくなった場合、
制御装置２６は、駆動モータ２５に駆動信号を出力す
る。そうすると、ねじ部材６が回転し、電極４の先端部
４Ａが流出孔５に接近するので、電圧計８からの電圧値
信号が所定値になったところで、制御装置２６は、駆動
モータ２５に駆動停止信号を出力する。
６の基端部３１に取付けられている。他の構成は上記実
施の第一形態と同様である。上記構成において、電圧計
８からの電圧値信号が所定値よりも大きくなった場合、
制御装置２６は、駆動モータ２５に駆動信号を出力す
る。そうすると、ねじ部材６が回転し、電極４の先端部
４Ａが流出孔５に接近するので、電圧計８からの電圧値
信号が所定値になったところで、制御装置２６は、駆動
モータ２５に駆動停止信号を出力する。
【００２３】このように、本発明の実施の第二形態によ
れば、電圧計８からの電圧値信号に応じて制御装置２６
が駆動モータ２５に駆動信号を出力して、電極４の先端
部４Ａと流出孔５の放電ギャップを自動的に調節するこ
とができる。他の作用効果は、上記実施の第一形態と同
様である。
れば、電圧計８からの電圧値信号に応じて制御装置２６
が駆動モータ２５に駆動信号を出力して、電極４の先端
部４Ａと流出孔５の放電ギャップを自動的に調節するこ
とができる。他の作用効果は、上記実施の第一形態と同
様である。
【００２４】なお、上記各実施の形態では、プラズマ切
断装置１は非移行式のものを用いたがこれに限定される
ものではなく、金属製の被切断物を切断する際に用いる
移行式のプラズマ切断装置に適用させることもでき、こ
の場合、被切断物を一方の電極として用いる。そして、
電極４が消耗して電圧値が所定値よりも大きくなったら
たら、電圧値が所定値になるよう、ねじ部材６を回転さ
せて電極４を流出孔５に接近させる。
断装置１は非移行式のものを用いたがこれに限定される
ものではなく、金属製の被切断物を切断する際に用いる
移行式のプラズマ切断装置に適用させることもでき、こ
の場合、被切断物を一方の電極として用いる。そして、
電極４が消耗して電圧値が所定値よりも大きくなったら
たら、電圧値が所定値になるよう、ねじ部材６を回転さ
せて電極４を流出孔５に接近させる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、電極がノズルの軸心に沿って移動自在かつ流出孔に
対して接近離間自在に設けられ、ノズルに、電極の先端
部を流出孔に対して接近離間自在に調節するための調節
部材が設けられ、ノズルまたは被切断物のうちの一方と
電極との間の電圧を検出するための電圧計が設けられた
ので、電極の消耗に伴って電極の先端部と流出孔との距
離が変化し、電圧が大きくなった場合、調節部材を操作
して電極の先端部を流出孔に対して接近させ、電圧を所
定値に維持できるので、常に安定したプラズマジェット
が供給でき、被切断物の切断加工を円滑に行い得、従来
のように電極が消耗するたびにこれを交換する必要がな
く、経済的である。
は、電極がノズルの軸心に沿って移動自在かつ流出孔に
対して接近離間自在に設けられ、ノズルに、電極の先端
部を流出孔に対して接近離間自在に調節するための調節
部材が設けられ、ノズルまたは被切断物のうちの一方と
電極との間の電圧を検出するための電圧計が設けられた
ので、電極の消耗に伴って電極の先端部と流出孔との距
離が変化し、電圧が大きくなった場合、調節部材を操作
して電極の先端部を流出孔に対して接近させ、電圧を所
定値に維持できるので、常に安定したプラズマジェット
が供給でき、被切断物の切断加工を円滑に行い得、従来
のように電極が消耗するたびにこれを交換する必要がな
く、経済的である。
【図１】本発明の実施の第一形態を示すプラズマ切断装
置の全体構成を示す断面図である。
置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の第二形態を示すプラズマ切断装
置の全体構成を示す断面図である。
置の全体構成を示す断面図である。
【図３】従来のプラズマ切断装置の断面図である。
１ プラズマ切断装置 ２ ノズル ４ 電極 ５ 流出孔 ６ ねじ部材 ７ 電源部 ８ 電圧計 ９ 被切断物 ２Ａ ノズルの先端部 ２Ｂ ノズルの基端部 ４Ａ 電極の先端部 ４Ｂ 電極の基端部
フロントページの続き (72)発明者 前畑 英彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 加藤 剛 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ノズルおよびこのノズルの先端部に設け
た流出孔に対向するようノズル内に設けた電極を備え、
電極とノズルまたは切断しようとする被切断物のうちの
一方との間に所定の電圧を印加し、作動ガスを流出孔に
送給することにより、流出孔からプラズマジェットを発
生させ、これにより被切断物を切断するプラズマ切断装
置であって、電極がノズルの軸心に沿って移動自在かつ
流出孔に対して接近離間自在に設けられ、ノズルに、電
極の先端部を流出孔に対して接近離間自在に調節するた
めの調節部材が設けられ、ノズルまたは被切断物のうち
の一方と電極との間の電圧を検出するための電圧計が設
けられたことを特徴とするプラズマ切断装置。 - 【請求項２】 調節部材が、ノズルの軸心に沿って移動
するねじ部材とされたことを特徴とする請求項１記載の
プラズマ切断装置。 - 【請求項３】 調節部材を回転させる駆動モータが設け
られ、電圧計からの電圧値信号に応じて、駆動モータの
駆動を制御する制御装置が設けられたことを特徴とする
請求項２記載のプラズマ切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326227A JPH10166155A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326227A JPH10166155A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ切断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166155A true JPH10166155A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18185418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8326227A Pending JPH10166155A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | プラズマ切断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10166155A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101390454A (zh) * | 2006-02-23 | 2009-03-18 | 法国原子能委员会 | 转移弧等离子体炬 |
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