(57)【要約】【課題】本発明の課題は、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができるプラズマ切断機および切断方法を提供することにある。【解決手段】プラズマ切断機は、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルと、カバー部材とを備える。カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。【選択図】図４
2014124674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切断材を載置するためのテーブルと、
プラズマアークを発生させるための電極と、前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有するプラズマトーチと、
前記プラズマトーチを前記テーブル上で移動させるための移動装置と、
前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように配置され、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材と、
を備えるプラズマ切断機。
【請求項２】
前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向から見て前記ノズルに重なるように配置される、
請求項１に記載のプラズマ切断機。
【請求項３】
前記カバー部材の外形は、前記ノズルの外形よりも大きい、
請求項２に記載のプラズマ切断機。
【請求項４】
前記カバー部材の開口の直径は、前記ノズルの開口の直径よりも大きく、且つ、前記ノズルの外径よりも小さい、
請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ切断機。
【請求項５】
前記カバー部材は、前記プラズマトーチの先端部に取り付けられるキャップである、
請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ切断機。
【請求項６】
前記キャップは、前記交換可能に取り付けられる、
請求項５に記載のプラズマ切断機。
【請求項７】
前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向に前記プラズマトーチの先端部に対向して配置される金属板である、
請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ切断機。
【請求項８】
前記金属板は、交換可能に設けられる、
請求項７に記載のプラズマ切断機。
【請求項９】
被切断材を載置するためのテーブルと、
プラズマトーチと、
前記プラズマトーチを前記テーブル上で移動させるための移動装置と、
を備え、
前記プラズマトーチは、
プラズマアークを発生させるための電極と、
前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、
前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように配置され、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材と、
を有する、
プラズマ切断機。
【請求項１０】
前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向から見て前記ノズルに重なるように配置される、
請求項９に記載のプラズマ切断機。
【請求項１１】
前記カバー部材の外形は、前記ノズルの外形よりも大きい、
請求項１０に記載のプラズマ切断機。
【請求項１２】
前記カバー部材の開口の直径は、前記ノズルの開口の直径よりも大きく、且つ、前記ノズルの外径よりも小さい、
請求項９から１１のいずれかに記載のプラズマ切断機。
【請求項１３】
前記カバー部材は、前記ノズルの先端部を覆うように配置されるシールドキャップである、
請求項９から１２のいずれかに記載のプラズマ切断機。
【請求項１４】
前記シールドキャップは、交換可能に設けられる、
請求項１３に記載のプラズマ切断機。
【請求項１５】
プラズマアークを発生させるための電極と、前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有するプラズマトーチに、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材を、前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように取り付ける工程と、
前記プラズマトーチを用いて被切断材を切断する工程と、
を備える切断方法。
【請求項１６】
前記カバー部材を前記プラズマトーチから取り外し、前記カバー部材から磁気を除去する工程をさらに備える、
請求項１５に記載の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ切断機および切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ切断では、プラズマトーチに設けられた電極の周囲にプラズマガスを供給しつつ被切断材と電極とに通電することで、プラズマアークを発生させる。そして、プラズマアークを被切断材の切断部位に向けて噴射しながらプラズマトーチを移動させることで、プラズマアークの熱によって被切断材を切断する。
【０００３】
プラズマ切断では被切断材を一方の電極とするため、通電性を有する材料が被切断材として用いられる。一般的には軟鋼や高張力鋼等の低炭素鋼や、ステンレス鋼等の高合金鋼およびアルミニウム合金等の非鉄金属がプラズマ切断の対象となる。例えば、橋梁部材等で用いられるニッケルやコバルトを含む高張力鋼は磁化し易いという性質を有しているため、圧延、熱処理、ショットブラストによる表面硬化などの処理によって容易に磁化する。或いは、搬送時にリフティングマグネットによって吊り上げられる場合には、リフティングマグネットの磁力によって容易に磁化する。
【０００４】
磁化した被切断材をプラズマ切断によって切断する場合、被切断材の磁気により、プラズマアークに電磁力が作用して、プラズマアークが曲げられたり集中性が低下したりする現象が発生することが知られている。このような現象は、「磁気吹き（magnetic arc blow）」と呼ばれている。以下、磁気吹きの発生原因についての推測を図７及び図８を参照して説明する。
【０００５】
図７において矢印は、磁化した被切断材Ｗの磁力線を示している。図７に示すように、プラズマ切断によって被切断材Ｗを切断する場合、切断溝が長くなるほど、未切断部分の断面積が小さくなる。このため、切断の進行に伴って磁束密度が増大することにより、切断溝から空間に漏れ出てくる磁束（以下、「漏れ磁束」と呼ぶ。矢印Ａ１参照）が増大する。その結果、プラズマアークが受ける電磁力が強まることにより、プラズマアークが曲げられるという現象が発生する。このような現象は、切断不良の原因となる。或いは、図８に示すように、漏れ磁束によって、プラズマアークの集中性が低下して、プラズマアークが分離するダブルアーク（符号“ＤＡ”参照）が発生する。ダブルアークが発生すると、ノズルのオリフィス部の径が拡大したり、変形したりするなど、ノズルが損傷する可能性がある。このようにノズルが損傷すると、プラズマアークの噴流の指向性あるいは集中性が低下する。この場合、漏れ磁束が無いところでも切断品質が低下する。
【０００６】
上記のような磁気吹きによる切断品質の低下等の問題を解決するためのプラズマ切断方法及びプラズマ切断装置が特許文献１に開示されている。特許文献１のプラズマ切断方法では、プラズマトーチによって被切断材Ｗが切断されている間、作業員が、磁性体を切断溝を跨ぐように配置していく。これにより、切溝の対向する部位が磁性体を介して短絡されることで、切断溝からの漏れ磁束が低減される。
【０００７】
また、特許文献１のプラズマ切断装置では、プラズマトーチに取り付けられた保持体から磁性体からなるチェーンが吊り下げられている。プラズマトーチによって被切断材が切断されている間、チェーンは切溝の対向する部位に接触している。このように、切溝の対向する部位がチェーンを介して短絡されることで、切断溝からの漏れ磁束が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２１４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のプラズマ切断方法では、作業員が、磁性体を切断溝を跨ぐように配置していく。従って、作業者は、移動するトーチの後について磁性体の部材を置いていく必要がある。さらに、発明者らの研究によると、磁性体がトーチから離れた位置に置かれると、磁気吹きの抑制の効果が減ずることが分かっている。トーチは、所定の速度で移動しており、トーチの移動方向は、状況によって変化する。従って、トーチを追いかけるようにトーチの近傍に磁性体を配置していくことは、作業者にとって負担が大きい。また、切断している鋼板の上を作業者が歩くことで鋼板が振動し、鋼板の切断面に悪影響を与えることもありうる。さらに、多くの磁性体を用意する必要があるため、特許文献１のプラズマ切断方法は、現実的には困難である。
【００１０】
特許文献１のプラズマ切断装置では、チェーンが被切断材の表面上を摺動していくことになる。このため、被切断材に振動を発生させることにより、切断面に悪影響を与える。また、切断後に立ち上がっているワーク、あるいは、鋼板表面に付着しているドロス（溶融金属が凝固したもの）の突起にチェーンが引っかかる可能性がある。あるいは、切断溝や鋼板の穴にチェーンが落ち込んで引っかかる可能性もある。このような場合、トーチの運行に障害が出て、切断が中断することがあり得る。
【００１１】
また、磁気吹きの抑制のためには、できるだけトーチに近い位置で切断溝を磁性体で接続する必要がある。さらに、磁性体による接続面積はできるだけ広いことが好ましい。しかし、特許文献１のプラズマ切断装置で用いられているチェーンでは、十分な接続面積を確保するのが困難である。このため、磁気吹き抑制の効果は制限される。
【００１２】
本発明の課題は、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、有効に磁気吹きを抑えることができるプラズマ切断機および切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様に係るプラズマ切断機は、テーブルと、プラズマトーチと、移動装置と、カバー部材とを備える。テーブルには、被切断材が載置される。プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルとを有する。移動装置は、プラズマトーチをテーブル上で移動させる。カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るプラズマ切断機は、テーブルと、プラズマトーチと、移動装置とを備える。テーブルには、被切断材が載置される。移動装置は、プラズマトーチをテーブル上で移動させる。プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルと、カバー部材とを有する。カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る切断方法は、次の工程を備える。第１の工程は、プラズマトーチにカバー部材を取り付ける工程である。第２の工程は、プラズマトーチを用いて被切断材を切断する工程である。ここで、プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有する。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。第１の工程では、カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように、プラズマトーチに取り付けられる。
【発明の効果】
【００１６】
従来技術に係るプラズマ切断方法及びプラズマ切断装置は、切断溝からの漏れ磁束を減らすことによって、磁気吹きを抑えようとするものである。これに対して、本発明の発明者らは、切断溝からの漏れ磁束が高くても、ノズル内部のプラズマアークおよびノズルから噴出した直後のプラズマアークへの磁気の影響を抑制できれば、磁気吹きを効果的に抑えることが可能であることを見出した。
【００１７】
本発明の第１の態様及び第２の態様に係るプラズマ切断機では、磁性体製のカバー部材が、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。従って、切断溝からの漏れ磁束がノズル近傍のプラズマアークに到達することが、カバー部材によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。
【００１８】
本発明の第３の態様に係る切断方法では、磁性体製のカバー部材が、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように、プラズマトーチに取り付けられる。従って、切断溝からの漏れ磁束がノズル近傍のプラズマアークに到達することが、カバー部材によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係るプラズマ切断機の全体構成を簡略に示す斜視図。
【図２】プラズマ切断機のプラズマトーチの断面図。
【図３】プラズマトーチを下方から見た図。
【図４】プラズマトーチのシールドキャップによる磁気吹き防止の効果を説明する図。
【図５】第２実施形態に係るプラズマ切断機の金属板による磁気吹き防止の効果を説明する図。
【図６】第３実施形態に係るプラズマ切断機のキャップによる磁気吹き防止の効果を説明する図。
【図７】従来技術に係る磁気吹きの発生原因を説明する図。
【図８】従来技術に係る磁気吹きの発生原因を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るプラズマ切断機の一実施形態の全体構成を簡単に示す図である。図１に示すように、プラズマ切断機１は、テーブル２と、プラズマトーチ３と、移動装置４とを備える。テーブル２には、被切断材Ｗが載置される。プラズマトーチ３は、プラズマアークを噴出して、被切断材Ｗを切断する。
【００２１】
移動装置４は、プラズマトーチ３をテーブル２上で移動させる。詳細には、移動装置４は、プラズマトーチ３を被切断材Ｗに対してＸ（縦），Ｙ（横）及びＺ（高さ）方向に移動させる。移動装置４は、移動台車４１と、アーム４２と、キャリッジ４３とを有する。移動台車４１は、テーブル２の側方においてＸ方向に往復移動する。アーム４２は、移動台車４１からＹ方向にテーブル２の上方へ延びるように配置されている。キャリッジ４３は、プラズマトーチ３をＺ方向へ往復移動可能に支持する。キャリッジ４３は、アーム４２上をＹ方向に往復移動する。
【００２２】
移動台車４１或いはテーブル２内には、図示しない電源回路及び制御装置が配置されている。電源回路及び制御装置は、プラズマトーチ３においてパイロットアークやプラズマアークを発生させ、それらのアークを制御するための装置である。図示していないが、プラズマトーチ３へプラズマガスやアシストガスなどのガスを供給するガスシステム、及び、プラズマトーチ３へ冷却液を供給する冷却システムなども設けられる。
【００２３】
図２は、プラズマトーチ３の中心軸に沿った断面図を示す。図２に示すように、プラズマトーチ３は、トーチ本体１１と、トーチ本体１１に着脱可能に取りつけられる複数の部品を有する。複数の部品は、電極１２、絶縁スワラ１３、ノズル１４、インナーキャップ１５、シールドキャップ１６、及びリテーナキャップ１７などである。
【００２４】
トーチ本体１１は、ベース部２１、電極台座２２、ノズル台座２３、絶縁スリーブ２４、電極冷却パイプ２５、冷却液供給パイプ２６、冷却液排出パイプ２７を有する。
【００２５】
ベース部２１は概略円柱状の形状を有する。ベース部２１の先端部には、電極台座２２が取り付けられる。電極台座２２は、概略円筒状の形状を有する。電極台座２２の外側には、ノズル台座２３が配置される。ノズル台座２３は、概略円筒状の形状を有する。電極台座２２とノズル台座２３の間には、電極台座２２とノズル台座２３とを電気的に絶縁するための絶縁スリーブ２４が挟み込まれる。電極台座２２の内側には、電極冷却パイプ２５が配置される。ベース部２１、電極台座２２、ノズル台座２３、絶縁スリーブ２４、及び電極冷却パイプ２５は同軸に配置される。
【００２６】
電極台座２２は、ベース部２１内の電気配線（図示省略）を介して、上述したアーク電源回路の電極１２への通電用の端子に接続される。電極台座２２は、金属製である。電極台座２２の先端部内に、電極１２の基端部が、着脱可能に挿入される。
【００２７】
電極１２は、例えば銅などの高い熱伝導度を有する金属製である。電極１２は、非磁性体で形成される。電極１２は、先端の閉じた概略円筒形状を有する。電極１２の先端部には、熱電子放出するための高融点金属製のインサート１２０が埋め込まれている。電極台座２２と電極１２とは互いに接触している。電極台座２２と電極１２とは、電極台座２２と電極１２との接触面を通じて、電気的に接続される。電極１２が電極台座２２に装着されると、電極冷却パイプ２５が、電極１２の内側空間に挿入される。
【００２８】
ノズル台座２３は金属製であり、ベース部２１内の電気配線（図示省略）を介して、上述したアーク電源回路のノズル１４通電用の端子へ接続される。ノズル台座２３の先端部に、ノズル１４の基端部が、着脱可能に挿入される。ノズル１４がノズル台座２３に装着されると、ノズル１４の中心軸と電極１２の中心軸とが同軸に配置される。
【００２９】
ノズル１４は、例えば銅などの高い熱伝導度を有する金属製である。ノズル１４は、非磁性体で形成される。ノズル１４の先端部は、オリフィス３１を有する。オリフィス３１は、プラズマアークが通る開口である。ノズル台座２３の先端部の内面と、ノズル１４の基端部の外面との間には、Ｏリング３２が挟み込まれている。Ｏリング３２は、ノズル台座２３の先端部の内側空間（プラズマガス通路３３）とノズル１４の外側空間（冷却液通路３４）との間をシールする。
【００３０】
絶縁スワラ１３は、概略円筒状の形状を有する。絶縁スワラ１３は、電極１２とノズル１４との間に挿入される。絶縁スワラ１３は、電極１２とノズル１４との間の電気的絶縁を確保する。また、絶縁スワラ１３は、図示しないガス穴を有している。プラズマガス流は、ノズル台座２３の先端部の図示されていない通路に連通するプラズマガス通路３３から、絶縁スワラ１３のガス穴を通じてノズル１４の内側のプラズマガス通路３５に流入する。プラズマガス流がガス穴を通過する際に、絶縁スワラ１３は、プラズマアークを電極１２の先端のインサート１２０に固定するために、プラズマガス流に旋回運動を与える。
【００３１】
インナーキャップ１５は、ベース部２１の外面に取り付けられる。インナーキャップ１５は、ノズル台座２３とノズル１４とを覆うように配置される。インナーキャップ１５は開口３６を有している。ノズル１４の先端部は、インナーキャップ１５の開口３６を通って下方に突出している。インナーキャップ１５の内面とノズル１４の外面との間には、冷却液通路３４が設けられる。インナーキャップ１５は、例えば銅や真鍮などの高い熱伝導度を有する金属製である。インナーキャップ１５は、非磁性体製である。
【００３２】
リテーナキャップ１７は、ベース部２１の外周に着脱可能に取り付けられる。リテーナキャップ１７の先端部は、シールドキャップ１６を保持する。リテーナキャップ１７の基端部は、ベース部２１に着脱可能に取り付けられる。リテーナキャップ１７は、インナーキャップ１５を覆うように配置される。リテーナキャップ１７は、例えば銅や真鍮などの高い熱伝導度を有する金属製である。リテーナキャップ１７は、非磁性体製である。
【００３３】
リテーナキャップ１７の内面と、インナーキャップ１５の外面との間には、アシストガス通路３７が設けられる。アシストガス通路３７は、アシストガス流にベベル角制御用の旋回を与えると共に、アシストガス流をノズル１４のオリフィス３１の出口の周囲へ導く。
【００３４】
シールドキャップ１６は、リテーナキャップ１７に着脱可能に取り付けられる。従って、シールドキャップ１６は、交換可能に設けられる。シールドキャップ１６は、ノズル１４の先端部の下方において、ノズル１４の先端部を覆うように配置される。すなわち、シールドキャップ１６は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。
【００３５】
図３は、プラズマトーチ３を下方から見た図である。図３に示すように、シールドキャップ１６は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、シールドキャップ１６は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。また、シールドキャップ１６の外形は、ノズル１４の外形よりも大きい。シールドキャップ１６は、磁性体製である。例えば、シールドキャップ１６は炭素鋼で形成される。シールドキャップ１６は、プラズマアークが通る開口３８を有する。シールドキャップ１６の開口３８の直径は、ノズル１４のオリフィス３１の直径よりも大きく、ノズル１４の外径よりも小さい。
【００３６】
冷却液供給パイプ２６及び冷却液排出パイプ２７は、ベース部２１の基端面からベース部２１の内部へ挿入されている。冷却液供給パイプ２６は、電極冷却パイプ２５に接続されている。電極台座２２の内側空間は、ベース部２１内の連通路５１を介してノズル台座２３内の冷却液供給通路５２に連通している。冷却液供給通路５２は、ノズル１４の外側の冷却液通路３４に連通している。冷却液通路３４は、ノズル台座２３内の冷却液排出通路５３に連通している。冷却液排出通路５３は、冷却液排出パイプ２７に接続されている。
【００３７】
上述した冷却システムから、冷却液が冷却液供給パイプ２６に供給される。冷却液は、冷却液供給パイプ２６から、電極冷却パイプ２５を通って電極１２の先端部の内側に供給される。これにより、電極１２が冷却される。冷却液は、電極１２の内面に沿って流れることにより、電極１２をさらに冷却する。そして、冷却液は、電極台座２２の内側空間と、連通路５１と、冷却液供給通路５２とを通って、冷却液通路３４に供給される。これにより、冷却液が、ノズル１４の外面とインナーキャップ１５の内面とに沿って流れることにより、ノズル１４及びインナーキャップ１５が冷却される。そして、冷却液は、ノズル台座２３内の冷却液排出通路５３と冷却液排出パイプ２７とを通って上述した冷却システムへ戻る。
【００３８】
上述したプラズマ切断機１を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマトーチ３に、磁性体製のシールドキャップ１６を取り付ける。これにより、シールドキャップ１６が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、プラズマトーチ３の既存の非磁性体製のシールドキャップ１６を、磁性体製のシールドキャップ１６に交換してもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
【００３９】
本実施形態に係るプラズマ切断機１では、磁性体製のシールドキャップ１６が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。また、シールドキャップ１６は、プラズマトーチ３が移動することにより、上記の配置を維持しながらノズル１４と共に移動する。従って、図４に示すように、切断溝からの漏れ磁束（矢印Ａ１参照）がノズル１４近傍のプラズマアークに到達することが、シールドキャップ１６によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材Ｗへの影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。特に、ノズルに大きな損傷をあたえるダブルアークを有効に抑制することができる。
【００４０】
また、シールドキャップ１６が磁性体製である場合、シールドキャップ１６の継続使用により、シールドキャップ１６が磁化するという問題が生じる。すなわち、シールドキャップ１６が磁性体製である場合、シールドキャップ１６がプラズマアークにより励起される磁気に、長時間、曝されることにより、シールドキャップ１６が磁化して永久磁石となる。シールドキャップ１６が磁化すると、被切断材Ｗの磁化による磁気吹きと同様の切断不良やダブルアークの問題が生じうる。このシールドキャップ１６の磁化という問題が故に、従来、シールドキャップ１６は非磁性体で形成されることが通常である。しかし、本実施形態に係るプラズマ切断機１では、磁気吹きを抑制する観点から、磁性体製のシールドキャップ１６を用いる。そして、シールドキャップ１６は着脱可能である。このため、シールドキャップ１６が磁化したときには、シールドキャップ１６をプラズマトーチ３から取り外して、消磁気装置により磁気を除去することで、シールドキャップ１６の磁化の問題を容易に解決することができる。
【００４１】
さらに、磁性体製のシールドキャップ１６は、被切断材Ｗと非接触である。このため、振動による切断面への悪影響を防止することができる。
【００４２】
次に、第２実施形態に係るプラズマ切断機について説明する。図５は、第２実施形態に係るプラズマ切断機の一部を示す断面図である。図５に示すように、プラズマ切断機は、金属板６１を備える。金属板６１は、例えば炭素鋼などの磁性体製である。金属板６１は、プラズマトーチ３に取り付けられる。或いは、金属板６１は、上述した移動装置４に取り付けられてもよい。金属板６１は、プラズマトーチ３や移動台車４１などに着脱可能に取り付けられる。すなわち、金属板６１は、交換可能に設けられる。
【００４３】
金属板６１は、プラズマアークの噴出方向にプラズマトーチ３の先端部に対向して配置される。すなわち、金属板６１は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。金属板６１は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、金属板６１は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。金属板６１は、プラズマアークが通る開口６２を有する。金属板６１の開口６２の直径は、ノズル１４の外径よりも小さい。
【００４４】
上述したプラズマ切断機を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマ切断機に、磁性体製の金属板６１を取り付ける。これにより、金属板６１が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、既存のプラズマトーチ３を用いたプラズマ切断機に磁性体製の金属板６１を取り付けてもよい。従って、シールドキャップ１６は、非磁性体製であってもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
【００４５】
第２に実施形態に係るプラズマ切断機の他の構成は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様である。第２に実施形態に係るプラズマ切断機は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
次に、第３実施形態に係るプラズマ切断機について説明する。図６は、第３実施形態に係るプラズマ切断機の一部を示す断面図である。図６に示すように、プラズマ切断機は、キャップ７１を備える。キャップ７１は、例えば炭素鋼などの磁性体製である。キャップ７１は、プラズマトーチ３の先端部に着脱可能に取り付けられる。すなわち、キャップ７１は、交換可能に設けられる。例えば、キャップ７１は、リテーナキャップ１７或いはトーチ本体１１などに取り付けられる。キャップ７１は、シールドキャップ１６を外側から覆う。キャップ７１は、リテーナキャップ１７を外側から覆う。
【００４７】
キャップ７１は、プラズマアークの噴出方向にプラズマトーチ３の先端部に対向して配置される。すなわち、キャップ７１は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。キャップ７１は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、キャップ７１は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。キャップ７１は、プラズマアークが通る開口７２を有する。キャップ７１の開口７２の直径は、ノズル１４の外径よりも小さい。
【００４８】
上述したプラズマ切断機を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマトーチ３に、磁性体製のキャップ７１を取り付ける。これにより、キャップ７１が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、既存のプラズマトーチ３に磁性体製のキャップ７１を取り付けてもよい。従って、シールドキャップ１６は、非磁性体製であってもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
【００４９】
第３に実施形態に係るプラズマ切断機の他の構成は、第１に実施形態に係るプラズマ切断機１と同様である。第３に実施形態に係るプラズマ切断機は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５１】
プラズマトーチ３の構造は上述した構造に限られず、変更されても良い。例えば、トーチ本体１１、電極１２、ノズル１４、インナーキャップ１５、シールドキャップ１６、或いは、リテーナキャップ１７の形状が変更されてもよい。或いは、冷却液の供給経路及び排出経路が変更されてもよい。
【００５２】
電極１２及びノズル１４の材料は、銅に限らず他の材料であってもよい。電極１２及びノズル１４の材料は、高い熱伝導性及び通電性を有することが好ましい。インナーキャップ１５及びリテーナキャップ１７の材料は、銅又は真鍮に限らず他の材料であってもよい。インナーキャップ１５及びリテーナキャップ１７の材料は、高い熱伝導性を有することが好ましい。シールドキャップ１６の材料は、炭素鋼に限らず、他の磁性体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができるプラズマ切断機および切断方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１２  電極
１４  ノズル
３    プラズマトーチ
７１  キャップ
６１  金属板
１６  シールドキャップ
２    テーブル
４    移動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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