(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ電極と主電極との間にあらかじめパイロットアークを発生させ、前記パイロットアークによって前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを誘発させるプラズマアーク加工装置において、前記主電極と前記被加工物との間に加工用電力を供給するための第１の電源と、前記第１の電源に直列接続された第２の電源と、前記加工用主アークの発生を検出する主アーク発生検出回路と、前記第１の電源と前記第２の電源との直列出力を加工開始指令から前記主アーク発生検出回路が主アークの発生を検出するまでの間前記主電極と前記チップ電極との間に供給するスイッチ手段とを具備したプラズマアーク加工装置。
【請求項２】
チップ電極と主電極との間にあらかじめパイロットアークを発生させ、前記パイロットアークによって前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを誘発させるプラズマアーク加工装置において、前記主電極と前記被加工物との間に加工用電力を供給するための第１の直流電源と、前記第１の直流電源の正出力端子に負出力端子が直列接続された第２の直流電源と、前記加工用主アークの発生を検出する主アーク発生検出回路と、前記第１および第２の直流電源の直列接続点にアノード側が接続された第１のダイオードと、前記第１のダイオードのカソード側にカソードが接続された第２のダイオードと、前記第２の直流電源の正出力側端子と前記第２のダイオードのアノードとの間に接続された加工開始指令から前記主アーク発生検出回路が主アークの発生を検出するまでの間閉路するスイッチ手段とを具備し、前記第１の直流電源の負出力を前記主電極に、前記第１および第２のダイオードの直列接続点を前記被加工物に接続し、また前記第２のダイオードと前記スッチ手段との共通接続点を前記チップ電極に接続したプラズマアーク加工装置。
【請求項３】
チップ電極と主電極との間にあらかじめパイロットアークを発生させ、前記パイロットアークによって前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを誘発させるプラズマアーク加工装置において、前記主電極と前記被加工物との間に加工用電力を供給するための第１の直流電源と、前記第１の直流電源の正出力端子に負出力端子が直列接続された第２の直流電源と、前記加工用主アークの発生を検出する主アーク発生検出回路と、前記第１および第２の直流電源の直列接続点にアノード側が接続された第１のダイオードと、前記第１のダイオードのカソード側にカソードが接続された第２のダイオードと、前記第２の直流電源の正出力側端子と前記第２のダイオードのアノードとの間に接続された電流制限用抵抗器と、前記第２のダイオードと前記抵抗器との接続点と前記チップ電極との間に接続された加工起動指令から前記主アーク発生検出回路が主アークの発生を検出するまでの間閉路するスイッチ手段とを具備し、前記第１の直流電源の負出力を前記主電極に接続し、前記第１および第２のダイオードの共通接続点を前記被加工物に接続したプラズマアーク加工装置。
【請求項４】
チップ電極と主電極との間にあらかじめパイロットアークを発生させ、前記パイロットアークによって前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを誘発させるプラズマアーク加工装置において、前記主電極と前記被加工物との間に加工用電力を供給するための第１の直流電源と、前記第１の直流電源の正出力端子に負出力端子が直列接続された第２の直流電源と、前記加工用主アークの発生を検出する主アーク発生検出回路と、前記第１および第２の直流電源の直列接続点にアノード側が接続されたダイオードと、前記第２の直流電源の正出力側端子と前記ダイオードのカソードとの間に接続された電流制限用抵抗器と、前記ダイオードと前記抵抗器との接続点と前記チップ電極との間に接続された加工起動指令から前記主アーク発生検出回路が主アークの発生を検出するまでの間閉路するスイッチ手段とを具備し、前記第１の直流電源の負出力を前記主電極に接続し、前記ダイオードと前記電流制限用抵抗器および前記スッチ手段との共通接続点を前記被加工物にそれぞれ接続したプラズマアーク加工装置。
【請求項５】
チップ電極と主電極との間にあらかじめパイロットアークを発生させ、前記パイロットアークによって前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを誘発させるプラズマアーク加工装置において、前記主電極と前記被加工物との間に加工用電力を供給するための第１の直流電源と、前記第１の直流電源の正出力端子に負出力端子が直列接続された第２の直流電源と、前記加工用主アークの発生を検出する主アーク発生検出回路と、前記第１および第２の直流電源の直列接続点にアノード側が接続されたダイオードと、前記第２の直流電源の正出力側端子と前記ダイオードのカソードとの間に接続された電流制限用の第１の抵抗器と第２の抵抗器とからなる直列回路と、前記第１および第２の抵抗器の直列接続点と前記第２の直流電源の負出力側端子との間に接続されたコンデンサと、前記ダイオードのカソード側と前記第２の抵抗器との接続点と前記チップ電極との間に接続された加工起動指令から前記主アーク発生検出回路が主アークの発生を検出するまでの間閉路するスイッチ手段とを具備し、前記第１の直流電源の負出力を前記主電極に接続し、前記ダイオードおよび前記第２の抵抗器および前記スイッチ手段の共通接続点を前記被加工物にそれぞれ接続したプラズマアーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、プラズマアーク加工装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、プラズマアーク加工装置の従来の例を示した接続図である。図９において、１ないし３は１次入力線、４は主電極側ケーブル、５は主電極、６はチップ電極、７は被加工物、８は被加工物側ケーブル、９はチップ電極側ケーブル、ＴＳ１は起動スイッチである。また、１０は切断電源、ＤＲ１１は１次整流回路、Ｃ１１は平滑コンデンサ、ＴＲ１１はインバータ回路、Ｔ２１はインバータトランス、ＤＲ２１は２次整流回路、ＣＴ２１は出力電流検出器、Ｌ２１はリアクトル、ＣＲ１はリレー接点であり、起動スイッチＴＳ１が押されて制御回路ＣＴＬ１１がインバータ回路ＴＲ１１に起動指令を発したときから、出力検出器ＣＴ２１が出力電流を検出して主アークの発生を検出するまでの間閉じるスイッチ手段である。Ｒ２１は抵抗器、ＯＳは高周波発生器、ＣＣは高周波カップリングコイル、Ｃ２１とＣ２２は高周波バイパスコンデンサ、ＣＴＬ１１は制御回路、ＲＶ１は出力調整器、Ｔｍ１は主電極側出力端子、Ｔｍ２は被加工物側出力端子、Ｔｍ３はチップ電極側出力端子である。なお、高周波バイパスコンデンサＣ２２は被加工物７側に漏れた高周波が被加工物側出力端子Ｔｍ２から侵入しても内部の他の回路に流れ込まないようにするためのものである。
【０００３】
図９の装置において、加工の開始に当り作業者は主電極５とチップ電極６からなるトーチを持ち、被加工物７に接近させ、起動スイッチＴＳ１を押す。制御回路ＣＴＬ１１は起動スイッチＴＳ１からの起動信号を受けて、インバータ回路ＴＲ１１に起動信号を送ってこれを起動し、リレー接点ＣＲ１に閉信号を送る。インバータ回路ＴＲ１１の起動によってインバータトランスＴ２１の１次側には数１０ｋＨｚの電圧が加わり、２次側でプラズマアーク加工に必要な電圧値に変換され、２次整流回路ＤＲ２１によって直流に変換されてリアクトルＬ２１、リレー接点ＣＲ１および抵抗器Ｒ２１の回路に加えられる。
【０００４】
一方インバータ回路ＴＲ１１の起動にともなって高周波発生器ＯＳも制御回路ＣＴＬ１１からの起動信号を受けて高周波高電圧を発生する。高周波高電圧は高周波カップリングコイルＣＣの１次巻線に加わり、２次巻線に数ｋｖの高周波高電圧を発生する。この高周波高電圧は、一方は主電極側出力端子Ｔｍ１と主電極側ケーブル４を経て、他方は高周波バイパスコンデンサＣ２１、チップ電極側出力端子Ｔｍ３、チップ電極側ケーブル９を経て、主電極５とチップ電極６との間に加わる。この高周波高電圧によって主電極５とチップ電極６との間の絶縁が破壊され、抵抗器Ｒ２１を介して供給されている２次整流回路ＤＲ２１の出力によって小電流のアークが発生する。通常この小電流アークは加工用の主アークを誘発させるために点弧されるものであるので、パイロットアークと呼ばれている。このパイロットアークが発生した状態では、同時にプラズマ生成用のガスが図示を省略したガス供給手段によって主電極５とチップ電極６との間に供給されているので、パイロットアークによって電離されたガスがチップ電極６の先端のノズル部から噴出している。この状態でトーチを被加工物に近づけるとパイロットアークによって電離されたガス流によって主電極５と被加工物７との間の絶縁が低下して加工用主アークが誘発される。
【０００５】
この主アークは供給されるガス流がチップ電極６の先端のノズル部で細く絞られて強く収縮し、高エネルギー密度のプラズマジェットとなって被加工物７に向かって発生し、被加工物７を溶融させる。主アークが発生すると、電流検出器ＣＴ２１によってこれを検出して、リレー接点ＣＲ１を閉から開として、加工用主アーク発生中はチップ電極への電流の流入を禁止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、パイロットアークを被加工物７に近づけることによって、パイロットアークが主電極５と被加工物７との間の加工用主アークに移行して加工が行われる。しかし、パイロットアーク電流は加工用主アーク電流より小さい。そのためパイロットアークを安定に維持するためには、２次整流回路ＤＲ２１の出力電圧を大きくしなければならない。このためには、図９において、インバータトランスＴＲ２１の２次巻線の出力電圧を高くすればよいが、それでは、２次整流回路ＤＲ２１として高耐圧でかつ加工用主電流を流すことができるだけの大電流容量のものが必要となり、かつインバータトランスＴＲ２１の容量も大きくなってしまう。そこで従来は、２次整流回路ＤＲ２１の出力電圧は、加工用主アークの安定には十分な値であるが、パイロットアークの安定のためには低い値に選択されていた。このために、パイロットアークが消滅しやすくなり、消滅すればパイロットアークの再点弧のために再び高周波高電圧を印加することを繰り返すことになり、ノイズ源となる高周波高電圧のレベルを大きし、かつ、発生の機会までも増大させてしまう。さらにまたこのことは、加工装置自身に対しても高いレベルの耐ノイズ性を確保する必要性を生じ、同時に高耐圧も備えることが必要であった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来装置の問題点を解決するために、主アーク用電源の出力に加算する補助電源を設け、両電源の出力の和をパイロットアーク用電源とすることによって、上記従来装置の有する課題を解決したものである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例によって説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施例を示す接続図である。図１において、Ｔ２２はインバータトランス、Ｔ２２（１／２）はインバータトランスＴ２２の２次巻線、Ｔ２２（２／２）はインバータトランスＴ２２の補助巻線、ＤＲ２２は補助整流回路であり、２次整流回路ＤＲ２１とは出力電圧が加算される極性に直列接続されている。その他は図９の従来装置と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
図１の装置においては２次整流回路ＤＲ２１と補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧との和がリアクトルＬ２１、カップリングコイルＣＣの２次巻線、主電極側出力端子Ｔm1、主電極側ケーブル４およびリレー接点ＣＲ１、チップ電極側出力端子Ｔm3、チップ電極側ケーブル９の回路を通して主電極５とチップ電極６との間に印加され、主アーク発生時はリレー接点ＣＲ１が開路となるので２次巻線Ｔ２２（１／２）の出力を整流した２次整流回路ＤＲ２１の出力のみが主電極５と被加工物７との間に供給される。図１の装置において、パイロットアーク電流は電流検出器ＣＴ２２によってフィードバックされて定電流制御される。このパイロットアークを被加工物７に近づけることによって、パイロットアークが主電極５と被加工物７間の加工用主アークに移行して加工が行われる。
【００１１】
図１の装置においては、補助整流回路ＤＲ２２がパイロットアークの安定までに必要な電圧を補うのでパイロットアークが一旦出れば消滅しないので、加工用主アークの移行に至るまでに再度高周波高電圧を発生させる必要がなくなる。
【００１２】
一方、補助整流回路ＤＲ２２からは大きな加工用主アーク電流を供給する必要はない。したがって、補助整流回路ＤＲ２２はパイロットアーク電流程度の小電流のものでよく、２次巻線ＴＲ２２ｓ２は小電流のパイロットアーク電流を供給すればよいので、インバータトランスＴＲ２２の容量は図９の従来装置に比べて著しく増加することはない。
【００１３】
図２は本発明の別の実施例を示す接続図である。図２において、Ｌ２２はリアクトルであり、共通の鉄心に２つの巻線Ｌ２２（１／２）  とＬ２２（２／２）  が分割して巻かれている。両巻線は、回路に流れる電流によって共有する鉄心に同方向の磁束を発生する極性にその巻方向が図中に・印で示すように決定されている。その他は図９および図１に示した装置と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。
【００１４】
図２の装置において、パイロットアークが発生するまでは図１と同じである。図２においては、パイロットアーク発生後パイロットアークを被加工物７に近づけることによって、パイロットアークが主電極５と被加工物７間の加工用主アークに移行しようとする。このパイロットアークから加工用主アークに移行しようとするとき、リレー接点ＣＲ１を開とすると、それまでのパイロットアーク電流によってリアクトルＬ２２（２／２）  に貯えられた磁気エネルギーがリアクトルＬ２２（２／２）  に流れていた電流を維持しようとする向きに起電力を発生し、共通鉄心によって磁気結合されているリアクトルＬ２２（１／２）  にはリアクトルＬ２２（２／２）  との巻数比に対応した起電力が発生する。この両巻線の起電力が相互に加わった状態で主電極５と被加工物７間に印加されて加工用主アークへの移行を容易にさせる。図２に示した実施例の場合も図１に示した実施例と同様に、補助整流回路ＤＲ２２はパイロットアークの安定に必要な電圧を補うので、パイロットアークが一旦発生すると消滅することはなく、加工用主アークの移行に至るまでに再度高周波高電圧を発生させる必要がなくなる。また、補助整流回路ＤＲ２２はパイロットアーク電流程度の小電流のものでよいので、インバータトランスＴＲ２２の容量とともに従来の装置よりも著しく増加する必要はない。
【００１５】
図３は本発明の別の実施例を示す接続図である。図３の装置においては、図２に示した実施例のリアクトルＬ２２（１／２）  が被加工物側の回路に挿入されているところが図２と異なるのみで、その動作は図２に示した実施例と同様である。
【００１６】
図４は、さらに別の実施例を示す接続図である。図４において、ＤＲ２４、およびＤＲ２５はダイオードである。その他は図３に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。前述の図１ないし図３に示した実施例においては、補助整流回路ＤＲ２２の出力があってまだパイロットアークが発生していないとき、被加工物７とチップ電極６との間に補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧が現れるので、この電圧によって作業者が感電するおそれがある。そこで、図４はパイロットアークがまだ発生しないときには、補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧が被加工物７とチップ電極６との間に現れないように改善したものである。
【００１７】
図４の装置において、リアクトルＬ２２（１／２）  およびリアクトルＬ２２（２／２）  の一方の端子はそれぞれ被加工物側出力端子Ｔｍ２、チップ電極側出力端子Ｔｍ３に接続されている。リアクトルＬ２２（１／２）  の他方の端子は、ダイオードＤＲ２４とダイオードＤＲ２５のカソードに接続されている。リアクトルＬ２２（２／２）  の他方の端子は、ダイオードＤＲ２５とダイオードＤＲ２４の直列回路を経て２次整流回路ＤＲ２１と補助整流回路ＤＲ２２との接続点と、リレー接点ＣＲ１を経て補助整流回路ＤＲ２２の正の出力端子に接続されている。ダイオードＤＲ２４とダイオードＤＲ２５の直列回路ではカソード同志が接続されている。
【００１８】
図４の装置において、起動スイッチＴＳ１が押された後、補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧はリレー接点ＣＲ１およびダイオードＤＲ２５を経てダイオードＤＲ２４を逆バイアスし、その結果ダイオードＤＲ２４は非導通状態を保つ。このときダイオードＤＲ２５は順バイアスとなっている。主電極５とチップ電極６との間には、２次整流回路ＤＲ２１と補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧の和の電圧がカップリングコイルＣＣの２次巻線、主電極側出力端子Ｔｍ１、主電極側ケーブル４およびリレー接点ＣＲ１、リアクトルＬ２２（２／２）  、チップ電極側出力端子Ｔｍ３、チップ電極側ケーブル９を経て加わる。この結果、パイロット電流が流れていない場合でも、ダイオードＤＲ２４が逆バイアスされ、ダイオードＤＲ２５が順バイアスされているので、被加工物７とチップ電極６との間には、ダイオードＤＲ２５の順バイアス電圧が印加されるのみであり、整流回路ＤＲ２２の高い出力電圧は印加されない。
【００１９】
一方これと同時にカップリングコイルＣＣの２次巻線に現れる高周波高電圧は、主電極側出力端子Ｔｍ１、主電極側ケーブル４および高周波バイパスコンデンサＣ２１、チップ電極側出力端子Ｔｍ３を経て主電極５とチップ電極６との間に印加される。この高周波高電圧によって主電極５とチップ電極６との間の絶縁が破られると、パイロットアークの電流は、補助整流回路ＤＲ２２の正の出力端子から出力電流検出器ＣＴ２２、リレー接点ＣＲ１、リアクトルＬ２２（２／２）  、チップ電極側出力端子Ｔｍ３、チップ電極側ケーブル９、チップ電極６、主電極５、主電極側ケーブル４、主電極側出力端子Ｔｍ１、カップリングコイルＣＣの２次巻線、２次整流回路ＤＲ２１の負の出力端子へと流れる。パイロットアーク電流が流れている場合も、ダイオードＤＲ２４が逆バイアスされ、ダイオードＤＲ２５が順バイアスされているので、被加工物７とチップ電極６との間には、ダイオードＤＲ２５の順バイアス電圧が印加されるのみであり、補助整流回路ＤＲ２２の高い出力電圧は印加されない。
【００２０】
図４の装置においても、パイロットアーク電流は電流検出器ＣＴ２２によって検出され、この検出信号は制御回路ＣＴＬ１１にフィードバックされてパイロットアーク電流が定電流制御される。パイロットアークが発生した後、パイロットアークを被加工物７に近づけることによって、パイロットアークが主電極５と被加工物７間の加工用主アークに移行して加工が行われる。主アーク電流が流れ出した時にこれを検出してリレー接点ＣＲ１を開としてパイロットアークを消滅させようとするとき、それまでリアクトルＬ２２（２／２）  に貯えられていた磁気エネルギーが、被加工物側の回路にあるリアクトルＬ２２（１／２）  に電磁誘導によって移行して主電極５と被加工物７間に供給され、加工用主アークの確立を容易にすることができる。
【００２１】
図５は、本発明を実施する装置の別の例を示す接続図である。図５において、Ｒ２１は抵抗器である。図５の実施例は、図４に示した実施例のリレー接点ＣＲ１と電流検出器ＣＴ２２との回路にかえて、抵抗器Ｒ２１を接続し、リレー接点ＣＲ１をリアクトルＬ２２（２／２）  に直列に接続したものである。その他は図４に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図５の実施例においては、パイロットアークの発生については図１ないし図４に示した実施例と同じである。パイロットアーク発生時の電流は抵抗器Ｒ２１によって制限される。パイロットアーク発生後、パイロットアークを被加工物７に近づけることによって、パイロットアークが主電極５と被加工物７間の加工用主アークに移行して加工が行われる。また、別に起動から主アーク発生までの間閉じる別のリレー接点を抵抗器２１に直列に接続しておくと、インバータトランスの補助巻線Ｔ２２（２／２）、補助整流器ＤＲ２２、抵抗器２１、ダイオードＤＲ２５には、パイロットアークが発生している間のみ電流が流れるだけとなるのでこれらの電流容量を小さいものすることがにできる。
【００２３】
図６は、被加工物７とチップ電極６との間に補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧がかからないようにした別の実施例をしめす接続図である。図６は図５に示した実施例のダイオードＤＲ２５を短絡したものに相当する。
【００２４】
図６の装置においては、被加工物７とチップ電極６との間はアクトルＬ２２（１／２）  とリアクトルＬ２２（２／２）  で短絡されているので補助整流回路ＤＲ２２の出力電圧がこれらの間に印加されることはない。
【００２５】
ここで図５に示した実施例と異なる点について説明する。図６の実施例においては、パイロットアークがまだ発生していないとき、抵抗器Ｒ２１、リレー接点ＣＲ１、リアクトルＬ２２（２／２）  、チップ電極側出力端子Ｔｍ３、チップ電極側ケーブル９を経てチップ電極６に正の電圧がかかり、カップリングコイルＣＣ、主電極側出力端子Ｔｍ１、主電極側ケーブル４を経て主電極５に負の電圧がかかる。このときダイオードＤＲ２４は逆バイアスされ、電流は流れていない。ここまでは、図５に示した実施例と同じである。チップ電極６と主電極５との間の絶縁が破れたとき、はじめは、ダイオードＤＲ２４は逆バイアスのままで、補助整流回路ＤＲ２２の正出力側が抵抗器Ｒ２１を経てパイロットアーク電流が供給される。パイロットアークが安定してパイロットアーク電圧が２次整流回路ＤＲ２１の出力電圧より低くなると、２次整流回路ＤＲ２１からもダイオードＤＲ２４を通してパイロットアーク電流が供給されるようになる。
【００２６】
なお、図６の実施例の場合も図５の実施例の場合と同様に、主アークの発生中はチップ電極６には電流を流す必要はないので、リレー接点ＣＲ１は開としておく。さらに、別にリレー接点を抵抗器２１に直列に接続してこの電流を断つようにすると、インバータトランスの補助巻線Ｔ２２（２／２）、補助整流器ＤＲ２２、抵抗器２１の容量を小さいものにできる。
【００２７】
図７は、図６の実施例にさらに改善を加え、特別に電流を遮断する手段を設けなくとも、インバータトランスの補助巻線Ｔ２２（２／２）、補助整流器ＤＲ２２、抵抗器２１の熱容量を小さくできるようにしたものである。図７において、Ｃ２３はコンデンサ、Ｒ２２は抵抗器である。その他は図６に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
図６の場合からわかるように、一旦パイロットアークが発生して安定すれば低い電圧の２次整流回路ＤＲ２１からパイロットアーク電流を供給しても安定なパイロットアークが持続する。
【００２９】
そこで図７の装置においては、パイロットアークの起動時のみに比較的大きな電流を供給してこれを確立し、以後は小さな容量の電源から電流を供給するものである。同図の装置において、起動スイッチＴ（１／２）を押すと制御回路ＣＴＬ１１はインバータ回路ＴＲ１１を起動し、インバータトランスＴ２２は２次巻線Ｔ２２（１／２）および補助巻線Ｔ２２（２／２）に出力電圧を発生する。補助巻線Ｔ２２（２／２）の出力電圧は、補助整流回路ＤＲ２２によって整流されて直流となり、この直流出力によって抵抗器Ｒ２２を通してコンデンサＣ２３が充電される。一方、制御回路ＣＴＬ１１は、インバータ回路ＴＲ１１への起動指令と同時に、または所定の時間遅れの後に高周波発生器ＯＳを起動し、またリレー接点ＣＲ１を閉路する。この結果、主電極５とチップ電極６との間には２次整流回路ＤＲ２１の出力と補助整流回路ＤＲ２２の出力との和の電圧が印加されて、同時にカップリングコイルＣＣを介して高周波高電圧が印加されることによって両者間の絶縁が破壊されてパイロットアークが起動する。このパイロットアークに対しては補助整流回路ＤＲ２２の出力と共にコンデンサＣ２３からも電力が供給されることになる。そこで、抵抗器Ｒ２１をパイロットアークの確立に十分な電流が流れる程度の比較的低い抵抗値のものとし、抵抗器Ｒ２２をこれよりも十分に高い抵抗値のものにしておくと、パイロットアークはコンデンサＣ２３の充電電荷により安定になるまで電力が供給されて確立されることになり、パイロットアークが確立された後は高い抵抗値の抵抗器Ｒ２２を介してパイロットアークの維持に必要な電流が供給されることになるので補助整流回路ＤＲ２２の出力電流が小さな値に制限されることになる。この結果、補助整流回路ＤＲ２２は小容量のものでよいことになる。
【００３０】
図８は、本発明の別の実施例を示す接続図である。同図は、加工用主アーク発生中については、とくにスイッチを設けなくとも、補助整流器ＤＲ２２が電流を供給しなくてもよいように改善したものである。図８において、ＤＲ２６はダイオードである。その他は図７に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図８の装置において、加工用主アーク発生中はリレー接点ＣＲ１が開となる。加工用主アーク電流はダイオードＤＲ２４を流れるがダイオードＤＲ２６には流れない。したがって、補助整流回路ＤＲ２２は加工用主アーク発生中にはダイオードＤＲ２６が逆バイアスされるので電流を供給することはない。
【００３２】
上記各実施例においては、パイロットアーク電流は電流検出器ＣＴ２２によって検出したパイロットアーク電流をフィードバック制御して決定するようにしたが、パイロットアーク電流の制御方法はこれに限るものではなく、例えば図５および図６の装置においては抵抗器Ｒ２１によって、また図７および図８の装置においては抵抗器Ｒ２２によって制限されるのでフィードバック制御しなくてもよい。
【００３３】
また、前記いずれの実施例においても、加工電源はインバータ制御式を用いて説明したが、本発明の実施にあたっては、加工電源の主回路方式はインバータ制御式に限られるものではなく、公知の各種の回路方式の電源回路を用いることができる。またアークの起動装置は高周波高電圧方式を用いて説明したが、これに限られるものではない。すなわち直流高電圧方式であっても、高電圧インパルス方式であってもよい。
【００３４】
さらに、主アークの発生後にパイロットアーク電流を遮断するためにリレー接点ＣＲ１を用いたが、スイッチ手段であればなんでも良く、例えばリレー接点の代りに半導体スイッチング素子などでも良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明はパイロットアークの発生を確実にし、かつ発生したパイロットアークを安定に維持することによって、それ自身がノイズ源でもあるパイロットアーク起動用の高周波高電圧のレベルを抑え、発生の頻度を減らすことができるので、他の機器へのノイズ障害を低減できる。さらに、加工装置自身に要求される耐ノイズ性および加工トーチに対して要求される高周波高電圧に対する耐久性が、著しく緩和される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す接続図。
【図２】本発明の別の実施例を示す接続図。
【図３】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図４】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図５】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図６】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図７】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図８】本発明のさらに別の実施例を示す接続図。
【図９】従来のプラズマアーク加工装置の例を示す接続図。
【符号の説明】
１ないし３  １次入力線
５        主電極
６        チップ電極
７        被加工物
１０        加工電源
Ｃ１１      平滑コンデンサ
ＴＲ１１    インバータ回路
Ｔ２１      インバータトランス
ＤＲ１１    １次整流回路
ＤＲ２１    ２次整流回路
ＤＲ２２    補助整流回路
ＤＲ２４ないしＤＲ２６      ダイオード
ＣＴ２１、ＣＴ２２          出力電流検出器
Ｌ２１      リアクトル
Ｌ２２      リアクトル
Ｌ２２(1/2) 、Ｌ２２(2/2)   リアクトルＬ２２の巻線
ＣＲ１    リレー接点
Ｒ２１、Ｒ２２    抵抗器
ＯＳ        高周波発生器
ＣＣ        高周波カップリングコイル
ＲＶ１      出力調整器
Ｔ（１／２）      起動スイッチ
Ｔ２２      インバータトランス
Ｔ２２（１／２）    インバータトランスＴ２２の２次巻線
Ｔ２２（２／２）    インバータトランスＴ２２の補助巻線
Ｃ２３      コンデンサ
ＣＴＬ１１  制御回路
【図１】
0003618434.tif 000002
【図２】
0003618434.tif 000003
【図３】
0003618434.tif 000004
【図４】
0003618434.tif 000005
【図５】
0003618434.tif 000006
【図６】
0003618434.tif 000007
【図７】
0003618434.tif 000008
【図８】
0003618434.tif 000009
【図９】
0003618434.tif 000010