JPS6335351B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 複数本のトーチのそれぞれにおけるワークピ
ースからの距離を制御するための切断トーチ高さ
制御装置において、 前記ワークピース１４に対して、前記トーチ１
２を接近、および離反させるトーチ移動手段２
４，２６と、 前記トーチ１２とワークピース１４との間の火
炎電圧に基づいて、前記トーチ１２のワークピー
スからの実際の高さ位置を検出する位置検出手段
１６と、 前記トーチ１２の全てに対して、同一の目標高
さ位置を指示入力する第１入力スイツチ手段６４
と、 前記トーチ１２のそれぞれに対して、個別に前
記目標高さ位置を指示入力する第２入力スイツチ
手段３６，３８，４０，４２と、 前記トーチ１２の全てを、前記第１入力スイツ
チ手段６４によつて指示された目標高さ位置に移
動させるべく、前記トーチ移動手段２４，２６に
駆動信号を入力可能なプレポジシヨニング手段４
８と、 前記目標高さ位置として、前記第１入力スイツ
チ手段６４によつて指示された値を採用するか、
前記第２入力スイツチ３６，３８，４０，４２に
よつて指定された値を採用するのかを選択する選
択スイツチ手段６６と、 前記位置検出手段１６によつて検出された実際
のトーチ高さ位置が、前記選択スイツチ手段によ
つて選択された目標高さ位置に合致するように、
前記トーチ移動手段２４，２６を駆動制御する制
御手段１８と、 を備えたことを特徴とする切断トーチの高さ制御
装置。

２ 複数本のトーチのそれぞれにおけるワークピ
ースからの距離を制御するための切断トーチ高さ
制御装置において、 前記ワークピース１４に対して、前記トーチ１
２を接近および離反させるトーチ移動手段２４，
２６と、 前記トーチ１２とワークピース１４との間の火
炎電圧に基づいて、前記トーチのワークピースか
らの実際の高さ位置を検出する位置検出手段１６
と、 前記トーチ１２の全てに対して、同一の目標高
さ位置を指示入力する第１入力スイツチ手段６４
と、 前記トーチ１２のそれぞれに対して、個別に前
記目標高さ位置を指示入力する第２入力スイツチ
手段３６，３８，４０，４２と、 前記目標高さとして、前記第１入力スイツチ手
段６４によつて指定された値を採用するか、前記
第２入力スイツチ手段３６，３８，４０，４２に
よつて指定された値を採用するのかを選択する選
択スイツチ手段６６と、 前記トーチの高さ制御を、手動モード、半自動
モードおよび自動モードのいずれで行うのかを指
定するモード指定スイツチ手段５２，５６と、 前記手動モードあるいは半自動モードが指定さ
れた場合に、前記トーチ１２のそれぞれを所定の
高さ位置に移動させるべく、前記トーチ移動手段
２４，２６に駆動信号を入力可能なジヨグスイツ
チ手段３６，３８，４０，４２，４４，４６と、 前記半自動モードあるいは自動モードが指定さ
れた場合に、前記トーチ１２の全てをワークピー
ス１４に対して最も高い位置に移動させるべく、
前記トーチ移動手段２４，２６に駆動信号を入力
可能なオールアツプスイツチ手段５０と、 前記自動モードが設定された場合に、前記位置
検出手段１６によつて検出された実際のトーチ高
さ位置が、前記選択スイツチ手段６６によつて選
択された目標位置に到るように、前記トーチ移動
手段２４，２６を駆動制御可能な制御手段１８
と、 前記自動あるいは半自動モードが指定された場
合に、前記トーチ１２の全てを、前記第１入力ス
イツチ手段６４によつて指示された目標高さ位置
に移動させるべく、前記トーチ移動手段２４，２
６に駆動信号を入力可能なプレポジシヨニング手
段４８と、 を備えたことを特徴とする切断トーチの高さ制御
装置。

技術分野 本発明は手動モード、半自動モードおよび全自
動モードで操作可能なワークピースからの切断ト
ーチの高さを制御する装置に関する。

背景技術 フレーム切断機では、１またはそれ以上のガス
切断トーチが所定の型に１またはそれ以上のワー
クピースを切断させる駆動機構によつて作動され
ている。該機械を効率的に使用するには、温度が
火焔に沿つて実質的に変化するため正確な最適火
焔高さないし関連するワークピースからのトーチ
の間隔を維持する必要がある。ワークピースを切
断する過程でワークピースとトーチの間隔が著し
く変化すれば、非均等または恐らくは不完全な切
断が行われ、熱はあまり効率的に利用されない。
切断操作の過程でトーチ高さを調節する必要性は
ワークピースが非平担形状を有することから生じ
る。その上、常態で平担な板材料の面の僅かな不
時の凹凸が切断効率と精度とに著しく影響を及ぼ
し得るほど敏感である。

従来の或るフレーム切断機では、切断操作中の
火焔高さの調節は、常に切断操作を監視するオペ
レータによつて手動で行われねばならない。完全
に手動で火焔の高さを制御するシステムは幾つか
の欠点を有している。第１に、ある程度連続的な
注意が必要であり、これにより、オペレータは時
には長い切断操作中他の仕事ができない。第２
に、切断機に使用されるトーチの数に比例してオ
ペレータの仕事は一層困難になり、製品の品質は
悪影響を受ける。最後に、火焔高さ制御特性はオ
ペレータによつて広範囲で変化し、最良の条件の
下でも最適とはいえない。これ等の理由により、
フレーム切断機は切断作業中トーチ高さを自動的
に制御する装置を備えることが多い。

該自動制御は、制御信号に応答してワークピー
スに対しトーチを前進または後退させるサーボモ
ータを必要とし、更に所要の際に修正制御信号を
サーボモータに伝達するためにワークピース面か
らのトーチの間隔を検出する装置を必要とする。

従来のトーチ高さ自動制御装置に使用されるワ
ークピースとトーチの間隔の検出装置は、種々な
ホイール、ローラ、ランナ、摺動接点およびワー
クピースに向いトーチから延びる電気的キヤパシ
タンス測定板を備えている。これ等のシステム
は、複雑で故障し易く、保守上の問題を有し、ワ
ークピース表面のスラグのはじけの様な状態が変
化する場合、特に誤差を受け易い。その上、該装
置はワークピースと火焔との正確な接触点でのト
ーチからワークピースの間隔を検出するのではな
く、火焔の一側へ変化した個所での間隔を検出す
る。

理想的には、トーチ高さの自動制御に使用され
る検出装置はトーチからワークピース表面へ延び
る如何なる機構をも必要とせず、ワークピースと
火焔との接触の正確な点でトーチとワークピース
との間隔の変化を検出することが望ましい。更
に、該検出装置はトーチの多重列内の各トーチを
個々に制御すると共に、総てのトーチの間隔を手
動調節でき、総てのトーチを同時または個々に手
動で上昇または下降できることが望ましい。

トーチからワークピースへ延びる検出器構造を
必要としないフレーム切断機の所定の選択可能な
ワークピースとトーチの間隔を維持するシステム
は、B.L.ストーリンと、R.D.ブラウンとによる
1974年７月16日付の米国特許第3823928号に記載
されている。該システムは、ワークピースと火焔
との正確な接触個所からのトーチ間隔の微小な変
化に敏感である。この目的のため、電圧がトーチ
とワークピースとの間に加えられ、電流が切断フ
レームを介して流れる。フレームは可変電気抵抗
器として働らき、その抵抗はトーチからのワーク
ピースの間隔の関数である。運転中、フレームの
電気抵抗の変化が検出されると、ワークピースと
トーチの間隔を所望の値に恢復するためサーボモ
ータを作動する様に修正信号が発生される。該シ
ステムの一形態では複数のトーチが使用され、高
さ制御システムは、関連するワークピースから総
てのトーチの間隔を自動的に維持する基本的な基
準電圧を手動で選択できると共に、各トーチでの
ワークピースとトーチの間隔を個々に微調節でき
る。また、好適形態では、制御システムはフレー
ムがワークピースの端縁を通過して急激に長くな
るとき、自動高さ制御システムがトーチをワーク
ピースに向つて駆動するのを防止する安全休止装
置を備える。

本願の第一の発明は、複数本のトーチのそれぞ
れにおけるワークピースからの距離を制御するた
めの切断トーチ高さ制御装置において、ワークピ
ースに対して、トーチを接近、および離反させる
トーチ移動手段と、トーチとワークピースとの間
の火炎電圧に基づいて、トーチのワークピースか
らの実際の高さ位置を検出する位置検出手段と、
トーチの全てに対して、同一の目標高さ位置を指
示入力する第１入力スイツチ手段と、トーチのそ
れぞれに対して、個別に前記目標高さ位置を指示
入力する第２入力スイツチ手段と、トーチの全て
を、前記第１入力スイツチ手段によつて指示され
た目標高さ位置に移動させるべく、前記トーチ移
動手段に駆動信号を入力可能なプレポジシヨニン
グ手段と、前記目標高さ位置として、前記第１入
力スイツチ手段によつて指示された値を採用する
か、前記第２入力スイツチ手段によつて指定され
た値を採用するのかを選択する選択スイツチ手段
と、前記位置検出手段によつて検出された実際の
トーチ高さ位置が、前記選択スイツチ手段によつ
て選択された目標高さ位置に合致するように、前
記トーチ移動手段を駆動制御する制御手段とを備
えたことを特徴としている。

また、本願の第二の発明は、複数本のトーチの
それぞれにおけるワークピースからの距離を制御
するための切断トーチ高さ制御装置において、ワ
ークピースに対して、トーチを接近および離反さ
せるトーチ移動手段と、トーチとワークピースと
の間の火炎電圧に基づいて、トーチのワークピー
スからの実際の高さ位置を検出する位置検出手段
と、トーチの全てに対して、同一の目標高さ位置
を指示入力する第１入力スイツチ手段と、トーチ
のそれぞれに対して、個別に前記目標高さ位置を
指示入力する第２入力スイツチ手段と、前記目標
高さ位置として、前記第１入力スイツチ手段によ
つて指定された値を採用するか、前記第２入力ス
イツチ手段によつて指定された値を採用するのか
を選択する選択スイツチ手段と、前記トーチの高
さ制御を、手動モード、半自動モードおよび自動
モードのいずれで行うのかを指定するモード指定
スイツチ手段と、前記手動モードあるいは半自動
モードが指定された場合に、前記トーチのそれぞ
れを所定の高さ位置に移動させるべく、前記トー
チ移動手段に駆動信号を入力可能なジヨグスイツ
チ手段と、前記半自動モードあるいは自動モード
が指定された場合に、前記トーチの全てをワーク
ピースに対して最も高い位置に移動させるべく、
前記トーチ移動手段に駆動信号を入力可能なオー
ルアツプスイツチ手段と、前記自動モードが設定
された場合に、前記位置検出手段によつて検出さ
れた実際のトーチ高さ位置が、前記選択スイツチ
手段によつて選択された目標位置に到るように、
前記トーチ移動手段を駆動制御可能な制御手段
と、前記自動あるいは半自動モードが指定された
場合に、前記トーチの全てを、前記第１入力スイ
ツチ手段によつて指示された目標高さ位置に移動
させるべく、前記トーチ移動手段に駆動信号を入
力可能なプレポジシヨニング手段とを備えたこと
を特徴としている。

上述のように、本願の第１の発明においては、
複数個のトーチの高さ制御装置において、各トー
チのワークピースからの高さ位置をそれらの間の
火えん電圧に基づいて検出し、トーチの高さを第
１あるいは第２の入力スイツチ手段によつて設定
された目標位置となるように自動制御すると共
に、必要な場合には、プレポジシヨニング手段に
より、上記の自動制御に割り込みをかけて、上記
第１の入力スイツチ手段により設定された目標位
置にトーチを一斉に移動させるようにしている。
したがつて、この発明によれば、複数個のトーチ
を第１入力スイツチ手段によつて同一の高さ位置
に自動設定することが可能となり、また第２入力
スイツチ手段によつてそれぞれのトーチを別個の
高さ位置に自動設定することが可能になる。さら
には、プレポジシヨニング手段によつて、各トー
チは直ちに第１入力スイツチ手段によつて設定さ
れた高さ位置に移動するので、自動制御するに当
たつて各トーチを切断の準備位置に迅速に位置決
めすることが可能となる。

一方、本願の第２の発明においては、上記の第
１の発明の特徴に加えて、複数個のトーチの高さ
制御を、自動、手動のモードで行い得ると共に、
半自動モードでも行い得るようにしている。特
に、自動および半自動モードにおいては、上記の
プレポジシヨニング手段およびオールアツプスイ
ツチ手段を使用することにより、各トーチを一斉
に目標高さ位置に移動できると共に、一旦目標位
置に設定された各トーチを直ちにそれらの最上位
置に退避させることが出来る。したがつて、この
発明によれば、操作者の準備作業を自動化できる
とともに、操作者の要求に応じた好ましい各種の
制御形態によつて、複数個の切断トーチの高さ制
御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークピースより上の切断トーチの高
さを制御する装置のブロツク線図であり、 第２図はオペレータ制御装置と表示器との前面
図であり、 第３図は接続図であり、 第４図はオペレータ制御装置の一部でＡ−Ａ線
に沿い第５図に結合される図式的な図であり、 第５図はオペレータ制御装置の一部でＡ−Ａ線
に沿い第４図に結合される図式的な図であり、 第６図は第１図の装置のシーケンス動作を示し
Ｂ−Ｂ線に沿い第７図に結合されるフローチヤー
トの一部であり、 第７図は第６図のフローチヤートの残りであ
り、Ｂ−Ｂ線に沿い第６図に結合され、 第８図は第１図と同様であるが他の実施例を示
すワークピース上の切断トーチの高さを制御する
装置のブロツク線図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図は参照すると、切断トーチの高さ制御シ
ステム１０はワークピース１４からの切断トーチ
１２の距離を制御する。トーチ制御システム１０
はトーチの火焔の電圧と電流とを測定し、これら
から算出したトーチの火焔の抵抗を表示可能な信
号を発生する信号プロセツサ１６を備えている。
火焔の抵抗は周知のごとくワークピース１４から
のトーチ１２の距離で変化するため、信号プロセ
ツサ１６からの抵抗信号はワークピース１４から
のトーチ１２の距離を表示可能である。信号プロ
セツサ１６からの抵抗情報はマイクロコンピユー
タ１８のメモリに記憶される。また、火焔は電圧
を発生し、これは検出されコンピユータ１８のメ
モリに記憶される。火焔で発生した電圧は該電圧
が火焔を流通する電流の存在しないときでも生じ
るためと、電圧レベルが１つの操作から次の操作
へ移る場合及び各操作中ワークピースの温度と他
の連続的に変化する変数とにより変化するためで
浮遊電圧と呼ばれる。

この浮遊電圧又は火焔電圧の変動は、切断進行
中は小範囲、連続的変動である。しかしトーチの
切断進行中、火焔は変りなく走つているのに、板
の切断が途切れ喪失した場合、火焔電圧が大きく
急変する現象を発見した。例えば切断中の火焔電
圧1.0ボルトが0.1ボルトとか、負側へ急変する。
この現象の理論的解明は未だであるが、恐らく、
切断中断により、それまで切断位置から放散して
いた熱電子が出なくなるためと思われる。

多数のトーチを一斉に走らせて自動切断する場
合、その中の一本のトーチが何かの原因で、切断
喪失したまゝ走つていても発見が遅れる。しかし
上の現象を利用すれば切断喪失の瞬間に警報を発
する事ができる。

この発明のトーチ高さ制御装置は、火焔電圧の
通常の増減を検出してトーチ高さを制御すると同
時に、火焔電圧の異常な急変を検出したら警報を
発して、オペレータに報らせるようにした。

この発明の装置は公知の火焔電圧検出装置を備
えるから、その検出値が通常の範囲を越えた時、
警報を発するようにするのは容易で、詳細説明は
略す。

基本的には信号プロセツサ１６は所定の間隔で
又所定の比率でトーチの火焔を計測して抵抗情報
を発生しコンピユータ１８に送る。コンピユータ
１８は各サンプルの情報を平均し、オペレータが
設定した制御装置２０の基準高さデータに平均デ
ータを比較する。該比較後、コンピユータ１８は
トーチとワークピースの間隔が基準高さデータで
示される間隔よりも小さいかまたは大きいかの平
均データの値によつてワークピース１４に向いま
たはワークピースからトーチ１２を移動するよう
にトーチリフタ２４を作動するドライブコントロ
ール２６を作動する。オペレータインジケータ２
２は制御システムの手動、半自動または自動の操
作モード及びその他の条件とを下記に詳細に説明
するように表示する。

第１、第３図を参照すると、４つの切断トーチ
を操作する好適実施例では、マイクロコンピユー
タ１８はSBC116メモリとSBC556入力／出力と
を有するIntel SBC80／05である。コンピユータ
１８はピン端子Ｊ１，３３−４８，１−１６及び
Ｊ２，３３−４８を有する３つの入力ポートＸ＋
０、Ｘ＋２、Ｘ＋４と、ピン端子Ｊ１，１７−３
２及びＪ２，１７−３２を有する２つの出力ポー
トＸ＋１、Ｘ＋５とを備えている。出力ポートＸ
＋１はモータドライブ２６に結合され、上げまた
は下げの信号はトーチを上または下に１つ宛また
は総てを同時に移動するようにモータドライブに
送られる。出力ポートＸ＋５は種々なオペレータ
用インジケータを作動するようにオペレータ用イ
ンジケータパネル２２に接続される。入力ポート
Ｘ＋０、Ｘ＋２、Ｘ＋４はオペレータコントロー
ルパネル２０から信号を受取る。

各トーチリフタ２４は電動機等であり、夫々の
トーチ１２に結合され、制御システム１０の特定
の操作モードでモータドライブ２６またはオペレ
ータコントロールで制御される。

第２図を参照すると、オペレータコントロール
２０とインジケータ２２が使い易いように単一の
パネルに装着される。該パネルには４つのロツク
アウトスイツチ２８，３０，３２，３４と４つの
ジヨグスイツチ３６，３８，４０，４２とマスタ
ジヨグ−アツプスイツチ４４とオールアツプスイ
ツチ５０が設けられている。また、該パネルには
コントロールスイツチ５２と表示器５４と、半自
動／自動スイツチ５６と、表示器５８，６０とリ
セツトスイツチ６２とサムホイールスイツチ６４
が設けられている。サムホイール／トーチスイツ
チ６６と、ロストカツトスイツチ６８と、視覚、
音響ロスカツト表示器７０，７２も備えられてい
る。関連する制御回路は第４、第５図に示され
る。４つのロツクアウトスイツチ２８，３０，３
２，３４は、トーチがその最上位置に維持され他
のオペレータコントロール２０で影響されない様
に夫々のトーチ１２を個々に不作動になし得る。
ジヨグスイツチ３６，３８，４０，４２は一度に
一つ宛トーチの運動を容易にするものであり、一
方、マスタジヨグスイツチ４４，４６は総ての４
つのトーチを同時に移動できる。プレポジシヨン
スイツチ４８はワークピース１４に対して所定の
位置へトーチを移動させる。オールアツプスイツ
チ５０はトーチをその最上位置へ送るものであ
る。コントロールスイツチ５２と、半自動／自動
スイツチ５６はコントロール、半自動および自動
の表示ランプ５４，５８，６０で示される通り、
システムが手動、半自動または全自動のモードで
操作されるのを定める。サムホイールスイツチ６
４はサムホイール／トーチスイツチ６６がサムホ
イール位置にあるとき、基準トーチ高さを設定
し、一方、ジヨグスイツチはスイツチ６６がトー
チ位置にあるとき基準高さを設定する。ロストカ
ツトスイツチ６８はロストカツト表示ランプ７０
と音響アラーム７２とを作用可能にする。

各トーチリフタ２４は電動機等であり、夫々の
トーチ１２に結合され、制御システム１０の特定
の操作モードによつてモータドライブ２６または
オペレータコントロールで制御される。

第１図乃至第５図を参照すると、オフ位置での
コントロールスイツチ５２により、切断トーチ１
２は手動モードで操作される。手動モードでは、
オペレータがマスタジヨグアツプスイツチ４４を
所定の位置に置くと上方へ、またはマスタジヨグ
ダウンスイツチ４６を所定の位置に置くと下方へ
総てのトーチ１２を移動する。トーチ１２は個々
のジヨグスイツチ３６，３８，４０，４２を所定
の位置に置くことにより上方または下方へ個々に
移動可能である。

モータドライブ２６はトーチ１２の上下の操作
を制御する８つの固体リレイを有している。リレ
イ７４，７６，７８，８０は関連するトーチの上
昇運動を制御し、一方、リレイ８２，８４，８
６，８８は関連するトーチの下降運動を制御す
る。リレイ７４，７６，７８，８０は端子Ｊ１−
３１，Ｊ１−２７，Ｊ１−２３，Ｊ１−１９に
夫々接続され、リレイ８２，８４，８６，８８は
ロツクアウトスイツチ２８，３０，３２，３４と
夫々直列に端子Ｊ１−２９，Ｊ１−２５，Ｊ１−
２１，Ｊ１−１７に接続される。

マスタジヨグアツプスイツチ４４はリレイ７
４，７６，７８，８０に接続され、スイツチ４４
が作動されると総てのトーチを上方へ移動する。
マスタジヨグダウンスイツチ４６はリレイ８２，
８４，８６，８８に接続され、スイツチ４６が作
動されると総てのトーチを下方へ移動する。マス
タジヨグタウンスイツチ４６の常時閉の接点はラ
イン９０に接続され、４つのジヨグスイツチ３
６，３８，４０，４２に接続されるマスタジヨグ
アツプスイツチ４４の常時閉の接点に直列に接続
される。総てのジヨグスイツチがその常態位置に
あるとき、ライン９０は端子Ｊ１−４２，Ｊ１−
４４，Ｊ１−４６，Ｊ１−４８に接続される。そ
れ等の入力はトーチが手動で位置設定されたか、
またはされないかをコンピユータに知らせる。

コントロールスイツチ５２は24VDC電源に接
続される１つの端子を有している。オン位置で
は、コントロールスイツチ５２はコントロールラ
ンプ５４と端子Ｊ１−１８，２０，２４，２６，
２８，３０，３２とに供給電圧を接続する。ま
た、コントロールスイツチ５２は音響アラーム７
２を端子Ｊ２−２３に接続する。アラームと、イ
ンジケータ５４，５８，６０，７０とは24V共通
帰線（リターン）に接続される。コントロールス
イツチ５２がオフ位置にあるとき、装置１０は手
動モードで操作される。オペレータは手動モード
でジヨグスイツチを使用可能である。コントロー
ルスイツチがオン位置にあるとき、装置１０は半
自動モードまたは全自動モードのいずれかで操作
される。

半自動モードでは、半自動／自動スイツチ５６
は24VDC電源をライン９０に接続する半自動位
置にある。オペレータは、プレポジシヨンスイツ
チ４８、オールアツプスイツチ５０と共に半自動
モードでジヨグスイツチも使用可能である。プレ
ポジシヨンスイツチ４８はライン９０を端子Ｊ１
−６に接続し、オールアツプスイツチ５０はライ
ン９０を端子Ｊ１−８に接続する。プレポジシヨ
ンスイツチ４８が作動されると、トーチがプレポ
ジシヨンスイツチ４８の作動に応答して自動的に
位置する基準位置を設定するためにサムホイール
６４を解放する。オールアツプスイツチ５０を作
動すると、トーチはその完全上昇へ移動する。コ
ンピユータ１８は準備作用の点を除き、半自動モ
ードではトーチ高さを自動制御しない。

スイツチ５６が半自動位置にあるとき、端子Ｊ
２−２９に接続される表示ランプ５８が点燈さ
れ、スイツチ５６が自動位置にあるとき端子Ｊ２
−３１に接続される表示ランプ６０が点燈され
る。

自動モードでは、スイツチ５６は第５図に示す
ように24VDC電源を端子Ｊ１−１６に接続する
自動位置にある。端子Ｊ１−１，３，５，７，
９，１１，１３，１５，３３，３５，３７，３
９，４１，４３，４５，４７と端子Ｊ２−３３，
３５，３７，３９，４１，４３，４５，４７とは
24VDC共通帰線に接続される。端子Ｊ２−１８，
２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２は
24VDC電源に接続される。オペレータジヨグス
イツチは自動モードで作用不能であり、コンピユ
ータ１８は全制御状態にある。

自動操作には２つのモードがある。１つのモー
ドでは、サムホイール／トーチ基準スイツチ６６
は端子Ｊ１−１４に24VDC電源を接続しサムホ
イール６４を作用可能にするサムホイール位置に
ある。デジタル信号の形態の基準高さはサムホイ
ール６４から取られ、所望によりオペレータによ
つて変更可能である。プレポジシヨンおよびオー
ルアツプスイツチ４８，５０は端子Ｊ１−１０と
ライン９０とを接続するロストカツトスイツチ６
８と同様に、このモードで作用可能である。ロス
トカツト表示ランプ７０は端子Ｊ２−２５に接続
される。この操作モードが好ましく、制御装置は
大抵の切断操作に対してこの位置でされてもよ
い。

第２自動モードでは、スイツチ６６は24VDC
電源をライン９０に接続しオペレータジヨグスイ
ツチを作用可能にするトーチ基準位置に設定され
る。高さ基準はサムホイール６４からではなくジ
ヨグスイツチで設定される際に実際のトーチ位置
から取られる。このモードでは各トーチに対し
個々の高さ基準が維持される。その他のスイツチ
は、作動されたコンピユータ１８をリセツトする
ためにコンピユータに接続されるリセツトスイツ
チ６２で第１自動モードの際のように作用する。

第８図を参照すると、装置１０′の他の実施例
が示され、これではマイクロコンピユータ１８′
は第１図のものとは異なる。該差異はマイクロコ
ンピユータ１８′が信号プロセツサ１６′とメモリ
９２を分割していることである。この構造によ
り、メモリ９２に対する入力／出力は他のマイク
ロコンピユータでもよく、これにより、他の位置
設定装置による装置１０′の使用を容易にする。

産業上の利用可能性 第６、第７図のフローチヤートを参照すると、
装置１０がオンになつたとき、マイクロコンピユ
ータ１８はその中央処理ユニツトとレジスタと入
力／出力ポートとを初期設定する。監視タイマ９
４は約150ミリ秒に設定される。監視タイマ９４
の時間が経過すると、またはリセツトスイツチ６
２が作動されゝば、プログラムを再開するように
作用する割込み信号が発生される。

スイツチ５６が半自動位置にあれば、ランプ５
８がオンになり、一方、ランプ６０がオフにな
る。ロストカツトランプ７０と音響アラーム７２
とはこのモードではオフである。トーチがプレポ
ジシヨンスイツチ４８の使用で準備位置に設定さ
れるとすれば、この値はサムホイール６４から読
取られ、プログラムはフローチヤートのブロツク
９６へ進む。トーチが準備位置に設定されなけれ
ば、プログラムはブロツク９６へ進む。ブロツク
９６では、トーチはスイツチ５０が作動されゝ
ば、総てがその最上位置へ移動され、プログラム
はブロツク９８へ進む。プログラムはスイツチ５
０が作動されなければ９６から９８へ進むが、ト
ーチはその前の位置を維持する。ブロツク９８で
は、極く新しいトーチ位置データが得られるのを
可能にするように遅延があり、その後、サイクル
は監視タイマ９４を再度設定することでそれ自体
を反復し、スイツチ５６がオペレータによつて自
動位置に置かれるまで、半自動モードで作用す
る。

スイツチ５６が自動位置にあれば、ランプ６０
がオンであり、ランプ５８がオフである。プログ
ラムは前述の様に進行し位置予設定およびオール
アツプのスイツチ４８，５０が作動されたか否か
を検出する。プレポジシヨンスイツチ４８が作動
されゝば、設定値はサムホイール６４から読取ら
れる。準備位置に設定後、オールアツプスイツチ
５０を作動すると総てのトーチはその最上位置へ
移動する。次に、プログラムはサムホイール／ト
ーチスイツチ６６を探査する。

スイツチ６６がサムホイール位置にあれば、ト
ーチ基準値はサムホイール６４から取られ、実際
のトーチ値はブロツク１００で信号プロセツサ１
６から得られる。ロストカツトスイツチ６８がオ
ンであれば、ランプおよび警報器７０，７２は切
断の損失が生ずる際に作動する。勿論、ロストカ
ツトスイツチ６８がオフの際、視覚または音響に
よる警報は存在しない。

次に、出力ワードは、基準位置にないトーチに
対して特定の様式にフオーマツトされ、これ等の
所定の位置外のトーチは基準位置へ駆動される。
次に、プログラムは監視タイマ９４を設定するこ
とでそれ自体を反復して進行する。

サムホイール／トーチスイツチ６６がトーチ位
置にある自動モードではプログラムはブロツク１
０２へ進む。これが第１パスであれば、トーチ値
は信号プロセツサ１６から得られ、基準位置を作
るのに使用され、プログラムはどのトーチがその
位置を変更するために寸動されるかを定める様に
ブロツク１０４へ進む。これが第１パスでなけれ
ば、プログラムはブロツク１０４へ進む。寸動が
なければ、プログラムはブロツク１００へ進む。

寸動があれば、実際のトーチ値は信号プロセツ
サ１６から得られる。寸動されたトーチの基準値
は実際のトーチ値で置換えられ、プログラムは任
意のそれ以上の寸動があるかを定めるようにブロ
ツク１０４へ進められる。

第１、第８図を参照すると、装置１０は信号プ
ロセツサ１６で与えられるトーチ火焔抵抗に関す
る情報で操作される。この情報はデジタル化さ
れ、各トーチ１２に対し２つの８ビツトのパイナ
リワードから成り、共通のメモリ領域９２（第８
図）を通過する。この情報は、50乃至80ミリ秒ご
とに更新される配列の形状にある。

該情報はトーチ浮遊電圧を示す１つのバイナリ
ワードと各トーチに対するトーチフレーム抵抗を
示す１つのワードとから成る。該配列は約30ミリ
秒ごとに定期的に添加されるのが好ましい。バス
コントロールはデータが伝達中に変更されない様
に形成される。装置１０は各トーチに対する抵抗
および浮遊電圧の情報と各トーチに対する基準レ
ベルとの和から成るローカルアレイを形成する。
基準値はオペレータによつて目盛を合わされるサ
ムホイール位置、またはオペレータによつて調節
された設定トーチ位置から得られてもよい。

全手動モードでは、オペレータは配線されたジ
ヨグスイツチ３６，３８，４０，４２，４４，４
６でトーチ１２をジヨツキングによつて寸動可能
である。コンピユータ１８はトーチ１２を追跡す
るが制御はしない。

半自動モードでは、オペレータは所望の場合ト
ーチ１２をジヨツキングにより寸動可能である。
オペレータは、トーチ１２がワークピース１４を
検出し所定の高さで停止するまで自動的に駆動さ
れるか、または最上位置へ駆動されて停まるか、
夫々のプレポジシヨンまたはオールアツプスイツ
チ４８または５０を押して設置設定およびオール
アツプの特徴を利用可能である。プレポジシヨン
モードでは、位置設定が設定された時間枠内で達
成されなければ、位置設定は短縮され、トーチは
完全上昇位置に戻る。コンピユータ１８は依然と
して半自動モードではトーチ高さの自動制御をし
ない。

サムホイール６４を使用する全自動モードで
は、コンピユータ１８はトーチ位置の完全制御状
態にある。オペレータジヨグスイツチ３６，３
８，４０，４２，４４，４６は作用可能ではな
い。高さ基準はサムホイールスイツチ６４から取
られ、所望によつて変更可能である。プレポジシ
ヨン、オールアツプおよびロストカツトの様なオ
ペレータの総てのオプシヨンが機能する。装置１
０はトーチ操作の大抵の場合にこのモードに置か
れてもよい。これはオペレータの介在を最小とす
るため望ましい。

サムホイール／トーチスイツチ６６がトーチ位
置にある全自動モードでは、装置は高さ基準がサ
ムホイル６４からではなくオペレータで設定され
る実際のトーチ位置から得られることを除き、基
本的に上述のように作用する。これ等のトーチ基
準はスイツチ６６がトーチ位置にあるときに作動
されるオペレータジヨグスイツチ３６，３８，４
０，４２，４４，４６を使用することで設定され
る。この操作モードは各トーチに対して個々の高
さ基準を維持することができる。

全自動モードでは、オペレータの解放が主な考
慮すべき事柄である。基準位置に設定する性能は
プレポジシヨンスイツチ４８を使用して利用可能
である。ロストカツトスイツチ６８を使用するロ
ストカツト検出の特徴が利用可能であり、装置１
０が切断中の１またはそれ以上のトーチの切断の
喪失を検出したとき、警報器７２を鳴らすか、ま
たは直接制御を行うのを可能にする。この検出
は、トーチの浮遊電圧を監視することで達成さ
れ、該電圧は切断の喪失の際、急激に負に遷移す
ることが判明した。これ等のトーチは火焔が存在
する限り、切断を行わなくてもワークピース１４
の追跡を継続する。切断の喪失を検出する性能は
NC／CNCユニツトの様な全自動機において重要
である。

トーチが消失した場合または点火されてない場
合には、装置は火焔無し状態を感知し、そのトー
チを最上位置へ移動する。またワークピース１４
の端縁が検出されるとそのトーチは次の切断の準
備のために最上位置へ駆動される。端縁に遭遇す
ると、火焔の電流は零に近づく。

トーチリフタ２４の制御は比例的な性質のもの
である。位置の大きな誤差が実際のトーチ炎抵抗
と基準値間の大きな差異として測定されると誤差
を低減するため迅速にトーチを移動させる。位置
の小さな誤差は、実際のトーチ炎抵抗を更新する
ようにステツプ間の休止を少し増加してトーチを
移動する。誤差が所定の値を越えるとき、トーチ
は誤差が所定の値以下に低減するまで急速に移動
する。これはトーチが所望の位置を通り越すのを
防止する。また、トーチは上昇および降下位置の
両者において同一の速度で移動するのが好まし
く、これはトーチの重力の作用を補償するため上
昇方向では速度を増大することで達成される。更
新が12回／秒以上生じるので、トーチ位置の優れ
た制御はこの方法から得られる。

常態の切断操作において装置１０は操作の開始
の際に自動モードに置かれ、新しくセツトアツプ
を必要とするまで自動モードに置かれることが望
ましい。デフオールトアツプ設計により、トーチ
はワークピース１４を実際に追跡するときを除
き、オペレータから離隔して最上位置に常にあ
る。

第６、第７図のフローチヤートの一例として16
進形態のIntel SBC 80／05の次のプログラムを
生じる。

同一のフローチヤートは明らかに任意の数のプ
ログラムでも履行可能である。

本発明のその他の側面と目的と利点とは図面と
本開示と本請求の範囲とを精査することによつて
明瞭になる。