(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段を備えたプラズマ切断機において、
上記エア供給制御手段が、
上記切断トーチに連通するエア供給経路内に配置された第１電磁弁と、
上記第１電磁弁を開閉制御する第１電磁弁制御部と、
一端側が上記エア供給経路に接続され他端側が外部に開口するエア放出経路内に配置された第２電磁弁と、
上記第２電磁弁を開閉制御する第２電磁弁制御部と、
予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器とを備え、
上記第１電磁弁制御部は、起動時に上記第１電磁弁を開くとともに、上記第２電磁弁制御部が、起動時から上記電流検出器で切断電流が検出されるまでの間は、上記第２電磁弁を開いてエアの一部を外部に放出することにより、上記切断トーチへのエア供給量を低下させることを特徴とするプラズマ切断機。
【請求項２】
プラズマ切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段を備えたプラズマ切断機において、
上記エア供給制御手段が、
上記切断トーチに連通するエア供給経路内に配置された電磁弁と、
上記電磁弁を開閉制御する電磁弁制御部と、
予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器とを備え、
上記電磁弁制御部は、起動時から上記電流検出器で切断電流が検出されるまでの間は、上記電磁弁を間欠的に開くことにより、上記切断トーチへのエア供給量を低下させることを特徴とするプラズマ切断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段とを備えたプラズマ切断機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段を備えたプラズマ切断機は一般によく知られている。
図５に、従来のプラズマ切断機におけるエア供給制御手段の一例を示す。このエア供給制御手段４０は、プラズマ切断トーチへ連通するエア供給経路３７と、該エア供給経路３７内に配置された電磁弁３３と、上記電磁弁３３を開閉制御する電磁弁制御部３４と、起動時に上記電磁弁制御部３４へ電気信号を出力する起動信号出力部３８とから構成されている。
起動に際して、上記電磁弁制御部３４は、上記起動信号出力部３８からの信号を受けて上記電磁弁３３を開くようになっている。かかる構成では、起動時若しくは切断中にかかわらず、切断トーチへのエア供給量は一定である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うためには、切断電流を良好な切断を行う上で適正な値に設定するとともに、起動直後におけるエア供給量を切断中のそれよりも小さくするのが望ましいことが知られている。前述した従来例では、切断電流を低く設定して切断動作の起動を円滑にしようとすれば、切断能力の低下を招き、一方、切断電流を適正に高く設定して高品位のプラズマ切断を行おうとすれば、切断起動を円滑に行わせることが難しくなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うことができるプラズマ切断機を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明（以下、第１の発明という）は、プラズマ切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段を備えたプラズマ切断機において、上記エア供給制御手段が、上記切断トーチに連通するエア供給経路内に配置された第１電磁弁と、上記第１電磁弁を開閉制御する第１電磁弁制御部と、一端側が上記エア供給経路に接続され他端側が外部（大気側）に開口するエア放出経路内に配置された第２電磁弁と、上記第２電磁弁を開閉制御する第２電磁弁制御部と、予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器とを備え、上記第１電磁弁制御部は、起動時に上記第１電磁弁を開くとともに、上記第２電磁弁制御部が、起動時から上記電流検出器において切断電流が検出されるまでの間は、上記第２電磁弁を開いてエアの一部を外部に放出することにより、上記切断トーチへのエア供給量を低下させることを特徴としたものである。ここで、上記電流検出器は、良好な切断を行う上で適正な値をもつ切断電流を検出した後、直ちに、上記第２電磁弁制御部へ検出信号を出力し得るものとする。
【０００６】
また、本願の請求項２に係る発明（以下、第２の発明という）は、プラズマ切断トーチに対するエア供給を制御するエア供給制御手段を備えたプラズマ切断機において、上記エア供給制御手段が、上記切断トーチに連通するエア供給経路内に配置された電磁弁と、上記電磁弁を開閉制御する電磁弁制御部と、予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器とを備え、上記電磁弁制御部は、起動時から上記電流検出器において切断電流が検出されるまでの間は、上記電磁弁を間欠的に開くことにより、上記切断トーチへのエア供給量を低下させることを特徴としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るプラズマ切断機のエア供給制御手段１０の構成を示すブロック図である。このエア供給制御手段１０は、プラズマガスを噴出させる切断トーチに連通するエア供給経路７と、該エア供給経路７内に配置された第１電磁弁３と、該第１電磁弁３を開閉制御する第１電磁弁制御部４と、一端側が上記エア供給経路７に接続される一方、他端側が外部（大気側）に開口するエア放出経路９と、該エア放出経路９内に配置された第２電磁弁５と、該第２電磁弁５を開閉制御する第２電磁弁制御部６と、起動時に上記第１及び第２電磁弁制御部４，６へ電気信号を出力する起動信号出力部８と、予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器１１とから構成されている。上記電流検出器１１は、良好な切断を行う上で適正な値を有する切断電流を検出した後、上記第２電磁弁制御部６へ検出信号を出力し得る。
【０００８】
以上の構成を備えたエア供給制御手段１０によるエア供給制御動作について説明する。
まず、起動に際して、上記起動信号出力部８から起動信号が出力され、上記第１電磁弁制御部４は、その起動信号を受けて第１電磁弁３を開く。これと同時に、第２電磁弁制御部６もまた、上記起動信号出力部８からの起動信号を受けて、上記第２電磁弁５を開く。この状態では、エア入口１２から入ってくるエアの幾らかが、上記エア供給経路７を通じて切断トーチへ供給される一方、残りのエアが、上記エア放出経路９を通じて外部へ放出される。
【０００９】
上記エア供給経路７を通じて供給されたエアからプラズマが生成されるが、本実施の形態では、このプラズマの流れによる切断電流を、電流検出器１１を用いて検出するようにした。上記電流検出器１１は、起動後に、良好な切断を行う上で適正な値を有する切断電流を検出すると、直ちに、上記第２電磁弁制御部６へ検出信号を出力する。上記第２電磁弁制御部６は、上記電流検出器１１からの検出信号を受けて、第２電磁弁５を閉じる。これにより、上記エア放出経路９が閉ざされ、エア入口１２から入ってくるエアの全てが、上記エア供給経路７を通じて切断トーチへ供給されることとなる。
【００１０】
図２は、かかるエア供給制御手段１０における、上記起動信号出力部８による起動信号の出力動作，上記電流検出器１１による切断電流の検出動作、及び、上記切断トーチへのエア供給動作の時間的関係を示すタイミング図である。尚、このエア供給制御手段１０において、エア入口１２からのエア供給量はＵ1であり、常時一定であるとする。
時刻Ｔ0において起動すると、上記起動信号出力部８はＯＮ状態となり、起動信号を出力する。起動信号を受けた第１電磁弁制御部４及び第２電磁弁制御部６は、それぞれ、第１電磁弁３，第２電磁弁５を開く。このとき、上記エア入口１２から入ってくるエアの一部が、上記エア放出経路９を通じて外部へ放出されるため、切断トーチへのエアの供給量は、上記エア入口１２からのエア供給量Ｕ1よりも小さいＵ0となる。尚、このＵ0については、例えば、第２電磁弁５のオリフィス径を第１電磁弁３のそれよりも小さく設定して、大きくすることができるように、所望に調整可能である。
【００１１】
時刻Ｔ1において、良好な切断を行う上で適正な値の切断電流をもたらす量のエアが得られると、上記電流検出器１１は、切断電流を検出し、直ちに、上記第２電磁弁制御部６へ検出信号を出力する。上記第２電磁弁制御部６が、上記電流検出器１１からの検出信号を受けて、上記第２電磁弁５を閉じることにより、上記エア入口１２からのエアの一部が外部に放出されることが停止される。この結果、エア入口１２から入ってくるエアの全てが切断トーチへ供給されて、切断トーチへのエア供給量はＵ1となる。
時刻Ｔ2において切断動作を停止させると、上記起動信号出力部８がＯＦＦ状態となり、上記第１電磁弁制御部４は、第１電磁弁３を閉じる。これにより、上記切断トーチに対しエアが完全に遮断されて、エア供給動作が終了する。
【００１２】
以上のように、この実施の形態では、上記第２電磁弁制御部６が、起動時から上記電流検出器１１において切断電流が検出されるまでの間（図２におけるＴ0〜Ｔ1）、上記第２電磁弁５を開いてエアの一部を外部に放出することにより、起動直後における単位時間当たりのエア供給量を切断中のそれよりも小さくすることができる。これによって、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うことが可能となる。
【００１３】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図３は、この実施の形態に係るプラズマ切断機のエア供給制御手段３０の構成を示すブロック図である。このエア供給制御手段３０は、プラズマ切断トーチに連通するエア供給経路２７と、該エア供給経路２７内に配置された電磁弁２３と、該電磁弁２３を開閉制御する電磁弁制御部２４と、起動時に上記電磁弁制御部２４へ電気信号を出力する起動信号出力部２８と、予め設定された所定値の切断電流を検出する電流検出器３１とから構成されている。上記電流検出器３１は、切断電流を検出した後、上記電磁弁制御部２４へ検出信号を出力し得る。
【００１４】
以上の構成を備えたエア供給制御手段３０によるエア供給制御動作について説明する。
この実施の形態では、起動に際して、上記起動信号出力部２８から起動信号が出力されると、その起動信号を受けた電磁弁制御部２４が、上記電磁弁２３を間欠的に開くように設定されている。この電磁弁２３の開閉動作により、切断トーチに対するエアの供給量が制限される。
良好な切断を行う上で適正な値の切断電流をもたらす量のエアが供給されると、上記電流検出器３１は、その切断電流を検出し、直ちに、上記電磁弁制御部２６へ検出信号を出力する。上記電磁弁制御部２６は、その検出信号を受けた後、上記電磁弁２３を継続して開くようになる。これにより、エア入口３２から入ってくるエアの全てが、切断トーチへ供給されることとなる。
【００１５】
図４は、かかるエア供給制御手段３０における、上記起動信号出力部２８による起動信号の出力動作，上記電流検出器３１による電流の検出動作、及び、上記切断トーチへのエア供給動作の時間的関係を示すタイミング図である。尚、このエア供給制御手段３０において、エア入口３２からのエア供給量はＵ1であり、常時一定であるとする。
時刻Ｔ0において起動すると、上記起動信号出力部２８はＯＮ状態となり、起動信号を出力する。起動信号を受けた第１電磁弁制御部２４は、第１電磁弁２３を間欠的に開く。このとき、上記エア入口３２からの供給量Ｕ1のエアが、切断トーチへ間欠的に供給される。
【００１６】
時刻Ｔ1において、上記電流検出器３１は、良好な切断を行う上で適正な値の切断電流を検出し、直ちに、上記電磁弁制御部２４へ検出信号を出力する。上記電磁弁制御部２４は、上記電流検出器３１からの検出信号を受けると、上記電磁弁２３を継続して開くようになる。この結果、エア入口３２からの供給量Ｕ1のエアが、切断トーチへ継続して供給される。
時刻Ｔ2において切断動作を停止させると、上記起動信号出力部２８がＯＦＦ状態となり、上記電磁弁制御部２４は電磁弁２３を閉じる。これにより、上記切断トーチに対しエアが完全に遮断されて、エア供給動作が終了する。
【００１７】
以上のように、この実施の形態では、起動時から上記電流検出器３１において電流が検出されるまでの間、電磁弁２３を間欠的に開くことにより、起動直後における切断トーチへの単位時間当たりのエア供給量を切断中のそれよりも小さくすることができる。これによって、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うことが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
上記第１の発明によれば、プラズマで切断する切断トーチへ連通するエア供給経路内に第１電磁弁が配置されるとともに、一端側が上記エア供給経路に接続し他端側が外部に開口するエア放出経路内に第２電磁弁が配置され、上記第２電磁弁制御部が、起動時から上記電流検出器において電流が検出されるまでの間は、上記第２電磁弁を開いてエアの一部を外部に放出することにより、起動直後における単位時間当たりのエア供給量を切断中のそれよりも小さくすることができるため、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うことが可能となる。
【００１９】
更に、上記第２の発明によれば、起動時から電流検出器において電流が検出されるまでの間、電磁弁を間欠的に動作させることにより、起動直後における切断トーチへの単位時間当たりのエア供給量を切断中のそれよりも小さくすることができるので、切断起動を円滑に行わせ、且つ、良好な切断能力で高品位のプラズマ切断を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るプラズマ切断機のエア供給制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２】  上記プラズマ切断機におけるエア供給制御動作を示すタイミング図である。
【図３】  本発明の他の実施の形態に係るプラズマ切断機のエア供給制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】  上記他の実施の形態に係るプラズマ切断機におけるエア供給制御動作を示すタイミング図である。
【図５】  従来のプラズマ切断機のエア供給制御手段の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
３…第１電磁弁
４…第１電磁弁制御部
５…第２電磁弁
６…第２電磁弁制御部
７…エア供給経路
８…起動信号出力部
９…エア放出経路
１０…エア供給制御手段
１１…電流検出器
【図１】
0003773347.tif 000002
【図２】
0003773347.tif 000003
【図３】
0003773347.tif 000004
【図４】
0003773347.tif 000005
【図５】
0003773347.tif 000006