JP5991270B2 - Steel sheet fusing system - Google Patents

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本発明は、アーク放電によって鋼板の一部を環状に溶断する鋼板溶断システムに関する。   The present invention relates to a steel sheet fusing system for fusing a part of a steel sheet in an annular shape by arc discharge.

鋼板を切断するに当たっては、プラズマ発生装置を用いて鋼板を溶断する方法がある。プラズマ発生装置は、トーチと鋼板との間に生ずる電位差によって発生するアーク放電に、酸素等の動作ガスを供給し、アーク放電の勢いによって溶融した金属素材部分を吹き飛ばして溶断している。
例えば、特許文献１のプラズマ切断に於ける切断開始方法においては、まず、電極と被切断材の間にメインアークを形成して被切断材を貫通する穴を形成する。その後、この穴の形成に伴って被切断材の表面に排出された排出物の一部又は全部を含む穴の周囲を切断し、切断に引き続き目的の切断線に対する切断を開始している。これにより、穴の形成に伴って被切断材の表面に固化蓄積される排出物が、被切断材の切断に悪影響を与えないようにしている。 In cutting the steel plate, there is a method of fusing the steel plate using a plasma generator. The plasma generator supplies a working gas such as oxygen to an arc discharge generated by a potential difference generated between the torch and the steel plate, and blows off a molten metal material portion by the moment of the arc discharge.
For example, in the cutting start method in plasma cutting of Patent Document 1, first, a main arc is formed between the electrode and the material to be cut to form a hole penetrating the material to be cut. Thereafter, the periphery of the hole including a part or all of the discharged material discharged on the surface of the material to be cut along with the formation of the hole is cut, and the cutting of the target cutting line is started following the cutting. Thereby, the discharge | emission solidified and accumulate | stored on the surface of a to-be-cut material with formation of a hole is made not to have a bad influence on the cutting | disconnection of a to-be-cut material.

また、特許文献２のプラズマ切断方法においては、プラズマトーチによる被切断材の切断経路上であって切断線の交差点の直前位置に分割点を設け、この分割点にて、プラズマアークの停止指令処理と、分割点と交差点との間の分割線分の移動指令処理とを同時に行うことが記載されている。これにより、プラズマトーチが切断線の交差する点を通過する際に、アーク電圧の急激な上昇によってプラズマトーチが被切断材に衝突する突っ込み現象を防止している。   Further, in the plasma cutting method of Patent Document 2, a dividing point is provided on the cutting path of the material to be cut by the plasma torch and immediately before the intersection of the cutting lines, and at this dividing point, a plasma arc stop command process is performed. And the movement command processing of the dividing line segment between the dividing point and the intersection are described at the same time. Thereby, when the plasma torch passes through a point where the cutting lines intersect, a rush phenomenon in which the plasma torch collides with the material to be cut due to a sharp rise in the arc voltage is prevented.

特開平８−２９４７７８号公報JP-A-8-294778 特開平１１−３３７３１号公報JP 11-33731 A

ところで、プラズマ発生装置によってアーク放電を発生させて鋼板の溶断を行う際に、特に鋼板の板厚が薄い場合等には、鋼板に生じた変形等により、トーチから鋼板までの距離が必要以上に離れ、トーチから形成されるアーク放電が切れてしまうことがある。このとき、アーク放電の着火を再び行って、アーク放電が切れてしまった位置から鋼板の溶断を再開することになる。
しかしながら、アーク放電の着火を再び行い、鋼板の溶断を再開する際には、アーク放電が瞬間的に大きくなり、鋼板から形成する製品の形状が悪化するおそれがある。 By the way, when the arc discharge is generated by the plasma generator and the steel sheet is melted, particularly when the steel sheet is thin, the distance from the torch to the steel sheet is more than necessary due to deformations occurring in the steel sheet. The arc discharge formed from the torch may break off. At this time, the ignition of the arc discharge is performed again, and the fusing of the steel sheet is resumed from the position where the arc discharge has been cut off.
However, when the arc discharge is ignited again and the fusing of the steel sheet is resumed, the arc discharge increases momentarily, and the shape of the product formed from the steel sheet may deteriorate.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、製品の形状を悪化させることなく、アーク放電切れから迅速に復帰することができる鋼板溶断システムを提供しようとして得られたものである。   The present invention has been made in view of such a background, and has been obtained in an attempt to provide a steel sheet fusing system that can quickly recover from arc discharge interruption without deteriorating the shape of the product.

本発明の一態様は、アーク放電によって、鋼板の一部を不要部分として環状に溶断して切り抜く鋼板溶断システムであって、
アーク放電を発生させるトーチ及び該トーチからアーク放電が発生しているかを監視するための監視機能を有するプラズマ発生装置と、
上記トーチを移動先端部に支持して、該移動先端部を三次元に移動させるロボットと、
上記移動先端部の移動経路がティーチングデータとして教示され、該ティーチングデータに従って上記移動先端部を移動させる制御装置と、を備え、
該制御装置は、上記ティーチングデータにおいて設定された上記鋼板を溶断する溶断経路に基づいて、アーク放電を行う上記トーチを移動させる際に、上記プラズマ発生装置の監視機能によって上記トーチからのアーク放電切れが検知されたときには、該アーク放電切れが生じた位置を放電切れポイントとして記憶し、
上記溶断経路における既溶断部分と未溶断部分とを避けた、上記不要部分におけるいずれかの位置を溶断の再開ポイントとして算出し、
該再開ポイントから上記放電切れポイントを通過して上記未溶断部分に戻る補正経路を算出し、該補正経路に基づいて、アーク放電を行う上記トーチを移動させて、該トーチを上記溶断経路に復帰させるよう構成されていることを特徴とする鋼板溶断システムにある。 One aspect of the present invention is a steel sheet fusing system in which a part of a steel sheet is cut into an annular shape as an unnecessary part by arc discharge,
A torch for generating arc discharge, and a plasma generator having a monitoring function for monitoring whether arc discharge is generated from the torch;
A robot that supports the torch on a moving tip and moves the moving tip in three dimensions;
A movement path of the moving tip is taught as teaching data, and the controller moves the moving tip according to the teaching data, and
When the torch that performs arc discharge is moved based on the fusing path for fusing the steel plate set in the teaching data, the control device uses the monitoring function of the plasma generator to cut off the arc discharge from the torch. Is detected, the position where the arc discharge interruption occurred is stored as a discharge interruption point,
Calculated as a reopening point of fusing, any position in the unnecessary part, avoiding the existing fusing part and unfused part in the fusing path,
A correction path that returns from the restart point to the unfused portion through the discharge cut point is calculated, and the torch that performs arc discharge is moved based on the correction path to return the torch to the fusing path. It is in the steel plate fusing system characterized by being comprised.

上記鋼板溶断システムにおいては、鋼板の溶断を行う際に、アーク放電切れが発生したときには、アーク放電の再開の仕方に工夫をしている。
制御装置には、鋼板を溶断する溶断経路が設定されたティーチングデータが設定されている。そして、鋼板の溶断を行う際には、制御装置は、ティーチングデータにおける溶断経路に基づいてアーク放電を行うトーチを移動させる。また、鋼板の溶断を行う際には、制御装置は、プラズマ発生装置の監視機能によってトーチからアーク放電が正常に発生しているかを監視する。そして、鋼板の溶断を行う際に、アーク放電切れが検知されたときには、制御装置は、アーク放電切れが生じた位置を放電切れポイントとして記憶する。 In the steel sheet fusing system, when the arc discharge is interrupted when fusing the steel sheet, the method of restarting the arc discharge is devised.
Teaching data in which a fusing route for fusing a steel plate is set is set in the control device. And when fusing a steel plate, a control apparatus moves the torch which performs arc discharge based on the fusing path | route in teaching data. Further, when the steel sheet is melted, the control device monitors whether the arc discharge is normally generated from the torch by the monitoring function of the plasma generator. When the arc discharge is detected when the steel sheet is melted, the control device stores the position where the arc discharge is cut as a discharge cut point.

次いで、制御装置は、溶断の再開ポイントを算出する。この再開ポイントは、鋼板を溶断して形成される製品に不要となる不要部分におけるいずれかの位置であって、溶断経路における既溶断部分と未溶断部分とを避けた位置として算出される。そして、制御装置は、再開ポイントから放電切れポイントを通過して未溶断部分に戻る補正経路を算出し、補正経路に基づいて、アーク放電を行うトーチを移動させて溶断経路に復帰させる。これにより、アーク放電切れが生じた後、再びアーク放電の着火を行って鋼板の溶断を再開する際に、瞬間的に大きくなるアーク放電は、不要部分に発生させることができる。そのため、瞬間的に大きくなるアーク放電によって鋼板を溶断して形成する製品の形状が悪化することがない。また、制御装置における自動計算によって、鋼板の溶断を再開する補正経路を算出することができ、アーク放電切れ後の復帰を極めて迅速に行うことができる。   Next, the control device calculates a fusing restart point. This restart point is calculated as any position in an unnecessary portion that is not necessary for a product formed by fusing a steel plate, and avoiding the already melted portion and the unfused portion in the fusing path. Then, the control device calculates a correction path that returns from the restart point through the discharge cut point and returns to the unfused portion, and moves the torch that performs arc discharge to return to the fusing path based on the correction path. As a result, after the arc discharge is cut off, when the arc discharge is ignited again and the fusing of the steel sheet is resumed, the arc discharge that increases instantaneously can be generated in an unnecessary portion. Therefore, the shape of the product formed by fusing the steel sheet by arc discharge that increases instantaneously does not deteriorate. Moreover, the correction | amendment path | route which restarts fusing of a steel plate can be calculated by the automatic calculation in a control apparatus, and the recovery | restoration after arc discharge interruption can be performed very rapidly.

それ故、上記鋼板溶断システムによれば、製品の形状を悪化させることなく、アーク放電切れから迅速に復帰することができる。   Therefore, according to the steel sheet fusing system, it is possible to quickly recover from the arc discharge interruption without deteriorating the shape of the product.

実施例にかかる、鋼板における溶断経路及び補正経路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the fusing path | route and correction | amendment path | route in a steel plate concerning an Example. 実施例にかかる、鋼板における補正経路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the correction | amendment path | route in the steel plate concerning an Example. 実施例にかかる、鋼板溶断システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the steel plate fusing system concerning an Example. 実施例にかかる、鋼板溶断システムの動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the steel plate fusing system concerning an Example.

上述した鋼板溶断システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記鋼板溶断システムにおいては、上記不要部分は、環形状に溶断して切り抜くことができる。また、上記不要部分は、切欠形状に溶断して切り抜くこともできる。
また、上記補正経路は、上記鋼板の上記不要部分において、上記放電切れポイントから所定距離離れた位置に補正中心点を求め、該補正中心点を中心に描く円に沿って、上記再開ポイントから上記放電切れポイントまで形成してもよい。
この場合には、溶断の再開ポイントから放電切れポイントまでの補正経路を容易に形成することができる。なお、補正経路は、補正中心点を中心に略９０°回るように形成することができる。 A preferred embodiment of the above-described steel sheet fusing system will be described.
In the steel sheet fusing system, the unnecessary portion can be cut out by fusing into a ring shape. Further, the unnecessary portion can be cut out by fusing into a notch shape.
Further, the correction path, in the unnecessary portion of the steel plate, finds a correction center point at a position away from the discharge interruption point by a predetermined distance, along the circle drawn around the correction center point, from the restart point to the above It is also possible to form up to the point where the discharge is cut off.
In this case, a correction path from the fusing restart point to the discharge interruption point can be easily formed. The correction path can be formed so as to rotate approximately 90 ° around the correction center point.

以下に、鋼板溶断システム１にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
鋼板溶断システム１は、図１に示すごとく、アーク放電によって、鋼板５の一部を不要部分５２として環形状に溶断して切り抜くよう構成されている。鋼板溶断システム１は、図３に示すごとく、プラズマ発生装置２と、ロボット３と、制御装置４とを備えている。プラズマ発生装置２は、アーク放電を発生させるトーチ２２と、トーチ２２からアーク放電が発生しているかを監視するための監視機能を有している。ロボット３は、トーチ２２を移動先端部３１に支持して、移動先端部３１を三次元に移動させるよう構成されている。制御装置４は、移動先端部３１の移動経路がティーチングデータとして教示され、ティーチングデータに従って移動先端部３１を移動させるよう構成されている。 Below, it explains about an example concerning steel plate fusing system 1 with reference to drawings.
As shown in FIG. 1, the steel sheet fusing system 1 is configured to melt and cut out a part of the steel sheet 5 as an unnecessary portion 52 into an annular shape by arc discharge. As shown in FIG. 3, the steel sheet fusing system 1 includes a plasma generation device 2, a robot 3, and a control device 4. The plasma generator 2 has a torch 22 for generating arc discharge and a monitoring function for monitoring whether arc discharge is generated from the torch 22. The robot 3 is configured to support the torch 22 on the moving tip 31 and move the moving tip 31 in three dimensions. The control device 4 is configured such that the movement path of the moving tip 31 is taught as teaching data, and the moving tip 31 is moved according to the teaching data.

制御装置４は、次の各動作を実行して、アーク放電切れによって溶断が途切れた後、再び溶断を開始させることができる。
制御装置４は、図２に示すごとく、ティーチングデータにおいて設定された鋼板５を溶断する溶断経路Ａに基づいて、アーク放電を行うトーチ２２を移動させる際に、プラズマ発生装置２の監視機能によってトーチ２２からのアーク放電切れが検知されたときには、アーク放電切れが生じた位置を放電切れポイントＰ２として記憶する。次いで、制御装置４は、溶断経路Ａにおける既溶断部分５０１と未溶断部分５０２とを避けた、不要部分５２におけるいずれかの位置を溶断の再開ポイントＰ３として算出する。その後、制御装置４は、再開ポイントＰ３から放電切れポイントＰ２を通過して未溶断部分５０２に戻る補正経路Ｂを算出し、補正経路Ｂに基づいてアーク放電を行うトーチ２２を移動させて溶断経路Ａに復帰させる。 The control device 4 can start the fusing again after performing the following operations, and the fusing is interrupted due to arc discharge interruption.
As shown in FIG. 2, the controller 4 moves the torch 22 by the monitoring function of the plasma generator 2 when moving the torch 22 that performs arc discharge based on the fusing path A that fusing the steel plate 5 set in the teaching data. When the arc discharge interruption from 22 is detected, the position where the arc discharge interruption occurred is stored as the discharge interruption point P2. Next, the control device 4 calculates any position in the unnecessary portion 52 that avoids the already blown portion 501 and the unfused portion 502 in the fusing route A as the fusing restart point P3. Thereafter, the control device 4 calculates a correction path B that passes from the restart point P3 through the discharge cut point P2 and returns to the unfused portion 502, and moves the torch 22 that performs arc discharge based on the correction path B to move the fusing path. Return to A.

以下に、本例の鋼板溶断システム１につき、図１〜図４を参照して詳説する。
図３には、本例の鋼板溶断システム１の構成をブロック図によって簡略的に示す。
同図に示すごとく、プラズマ発生装置２は、プラズマ発生源を有する装置本体２１から、トーチ２２が設けられた一方の電極部２２１と、鋼板５に導通される他方の電極部２２２とを引き出して構成されている。プラズマ発生装置２は、トーチ２２と鋼板５との間の電位差によってアーク放電を発生させるよう構成されている。そして、プラズマ発生装置２は、プラズマ化させる酸素ガス等の作動ガスをアーク放電に供給して、溶融した鋼板５をアーク放電の勢いを利用して吹き飛ばすことによって、鋼板５を溶断する。 Below, it explains in full detail with reference to FIGS. 1-4 about the steel plate fusing system 1 of this example.
In FIG. 3, the structure of the steel plate fusing system 1 of this example is simply shown by a block diagram.
As shown in the figure, the plasma generator 2 draws out one electrode part 221 provided with the torch 22 and the other electrode part 222 connected to the steel plate 5 from the apparatus main body 21 having a plasma generation source. It is configured. The plasma generator 2 is configured to generate an arc discharge due to a potential difference between the torch 22 and the steel plate 5. And the plasma generator 2 blows off the steel plate 5 by supplying working gas, such as oxygen gas made into plasma, to arc discharge, and blowing off the melted steel plate 5 using the momentum of arc discharge.

プラズマ発生装置２におけるアーク放電の監視機能は、アーク放電が生じている際の電圧を測定してアーク放電の有無を監視することができる。また、アーク放電の監視機能は、アーク放電が生じている際の光量を測定してアーク放電の有無を監視することもできる。アーク放電の監視機能は、その他種々の方法によってアーク放電の有無を監視することができる。   The arc discharge monitoring function in the plasma generator 2 can monitor the presence or absence of arc discharge by measuring the voltage when arc discharge occurs. The arc discharge monitoring function can also monitor the presence or absence of arc discharge by measuring the amount of light when arc discharge is occurring. The arc discharge monitoring function can monitor the presence or absence of arc discharge by various other methods.

図３に示すごとく、ロボット３は、トーチ２２を保持させた移動先端部３１の位置及び姿勢を三次元に変更可能に構成されている。ロボット３は、多関節ロボットであり、各関節をサーボモータによって駆動して、移動先端部３１の位置及び姿勢を変更するよう構成されている。ロボット３の各サーボモータは、ロボット制御盤４１によって動作の制御が可能である。移動先端部３１に保持するトーチ２２の位置及び姿勢は、作業者が操作可能なティーチングペンダント４１１によってティーチング（教示）が可能である。作業者は、鋼板５に対する各設定位置にトーチ２２を移動させ、このトーチ２２の位置及び姿勢をティーチングペンダント４１１からロボット制御盤４１に記憶させ、鋼板５に対して溶断を行う溶断経路Ａを教示する。なお、この溶断経路Ａの教示は、コンピュータ等のシステム上からオフラインで行うこともできる。   As shown in FIG. 3, the robot 3 is configured to be able to change the position and posture of the moving tip 31 holding the torch 22 in three dimensions. The robot 3 is an articulated robot, and is configured to change the position and posture of the moving tip 31 by driving each joint by a servo motor. The operation of each servo motor of the robot 3 can be controlled by the robot control panel 41. Teaching (teaching) can be performed on the position and posture of the torch 22 held by the moving tip 31 by a teaching pendant 411 that can be operated by an operator. The operator moves the torch 22 to each set position with respect to the steel plate 5, stores the position and posture of the torch 22 in the robot control panel 41 from the teaching pendant 411, and teaches a fusing route A for fusing the steel plate 5. To do. The teaching of the fusing route A can also be performed off-line from a system such as a computer.

本例の制御装置４は、プラズマ発生装置２及びロボット制御盤４１とリンクしており、プラズマ発生装置２及びロボット制御盤４１と協調して動作する。プラズマ発生装置２のトーチ２２によるプラズマの発生動作と、ロボット制御盤４１によるロボット３の移動動作とは、制御装置４によって制御、管理されるようになっている。
ロボット３の移動先端部３１には、トーチ２２を円形状に移動させるためのエンドエフェクタ（移動制御可能なツール）を設けることができ、トーチ２２はエンドエフェクタに設けることができる。 The control device 4 of this example is linked to the plasma generator 2 and the robot control board 41 and operates in cooperation with the plasma generator 2 and the robot control board 41. The plasma generation operation by the torch 22 of the plasma generator 2 and the movement operation of the robot 3 by the robot control panel 41 are controlled and managed by the control device 4.
The moving tip 31 of the robot 3 can be provided with an end effector (a tool capable of movement control) for moving the torch 22 in a circular shape, and the torch 22 can be provided on the end effector.

本例の鋼板５は、自動車のボディを形成するものであり、鋼板溶断システム１において溶断を行う鋼板５は、プレス加工によって打抜き加工が行われた後のものである、鋼板溶断システム１においては、プレス加工によっては形成しなかった穴を溶断によって形成する。鋼板溶断システム１においては、複数の車種に応じてそれぞれ必要となる穴を形成し、車種ごとに異なる位置に穴を形成することができる。本例の鋼板５は、自動車のボディにおいてフロアパネルを構成するものである。   The steel plate 5 of this example forms the body of an automobile, and the steel plate 5 that is cut in the steel plate fusing system 1 is after the punching process is performed by pressing, in the steel plate fusing system 1. The hole that was not formed by press working is formed by fusing. In the steel sheet fusing system 1, holes necessary for a plurality of vehicle types can be formed, and holes can be formed at different positions for each vehicle type. The steel plate 5 of this example constitutes a floor panel in the body of an automobile.

図２に示すごとく、制御装置４は、アーク放電を行うトーチ２２をティーチングデータにおける溶断経路Ａに沿って移動させる際に、プラズマ発生装置２からアーク放電切れの検知信号を受信したときには、溶断経路Ａに対して補正経路Ｂを付加するよう構成されている。本例の補正経路Ｂは、鋼板５における不要部分５２において、放電切れポイントＰ２から所定距離離れた位置に補正中心点Ｏを求め、補正中心点Ｏを中心に描く円に沿って略９０°回ることによって、再開ポイントＰ３から放電切れポイントＰ２まで形成する。   As shown in FIG. 2, when the controller 4 moves the torch 22 that performs arc discharge along the fusing path A in the teaching data, the control apparatus 4 receives the arc discharge cut detection signal from the plasma generator 2. A correction path B is added to A. The correction path B of the present example obtains the correction center point O at a position away from the discharge interruption point P2 in the unnecessary portion 52 of the steel plate 5, and rotates about 90 ° along a circle drawn around the correction center point O. By this, it forms from the restart point P3 to the discharge cut point P2.

図１に示すごとく、溶断経路Ａは、鋼板５の一部を不要部分５２として、四角形状、丸形状等の環形状に溶断して切り抜くために、環形状に形成される。本例の補正中心点Ｏは、放電切れポイントＰ２から、溶断経路Ａの形成方向に直交する方向に所定距離離れた位置に設定する。補正経路Ｂは、アーク放電の着火がされたときに鋼板５に形成される着火時の孔径を考慮し、不要部分５２の幅よりも小さい範囲内で設定することができる。   As shown in FIG. 1, the fusing path A is formed in an annular shape in order to melt and cut out a part of the steel plate 5 as an unnecessary portion 52 into an annular shape such as a square shape or a round shape. The correction center point O of this example is set at a position away from the discharge interruption point P2 by a predetermined distance in a direction orthogonal to the direction in which the fusing path A is formed. The correction path B can be set within a range smaller than the width of the unnecessary portion 52 in consideration of the hole diameter at the time of ignition formed in the steel plate 5 when the arc discharge is ignited.

次に、本例の鋼板溶断システム１によって鋼板５に溶断を行う動作、及びその作用効果につき、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、作業者は、溶断経路Ａを設定するために、ティーチングペンダント４１１を用いてトーチ２２の位置及び姿勢のティーチングを行い、このティーチングデータをロボット制御盤４１に記憶させておく。このティーチングデータには、鋼板５を溶断する溶断経路Ａが設定される（図４のステップＳ１）。
そして、鋼板５の溶断を行う際には、制御装置４は、プラズマ発生装置２によってトーチ２２と鋼板５との間にアーク放電を発生させ（Ｓ２）、ティーチングデータにおける溶断経路Ａに基づいてアーク放電を行うトーチ２２を移動させる（Ｓ３）。このとき、制御装置４は、図１に示すごとく、鋼板５に対して溶断を開始する溶断開始ポイントＰ１を、不要部分５２となる範囲内のいずれかの位置に設定する。そして、制御装置４は、アーク放電を行うトーチ２２の移動を溶断開始ポイントＰ１から開始させ、このトーチ２２を溶断経路Ａに沿って移動させる。 Next, the operation of fusing the steel plate 5 by the steel plate fusing system 1 of this example and the operation and effect thereof will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the operator teaches the position and orientation of the torch 22 using the teaching pendant 411 in order to set the fusing route A, and this teaching data is stored in the robot control panel 41. In this teaching data, a fusing route A for fusing the steel plate 5 is set (step S1 in FIG. 4).
When the steel plate 5 is melted, the control device 4 causes the plasma generator 2 to generate an arc discharge between the torch 22 and the steel plate 5 (S2), and the arc is generated based on the fusing route A in the teaching data. The torch 22 for discharging is moved (S3). At this time, as shown in FIG. 1, the control device 4 sets the fusing start point P <b> 1 for starting fusing with respect to the steel plate 5 to any position within the range that becomes the unnecessary portion 52. And the control apparatus 4 starts the movement of the torch 22 which performs arc discharge from the fusing start point P1, and moves this torch 22 along the fusing path A.

そして、アーク放電を行うトーチ２２が溶断経路Ａを一巡して不要部分５２を切り抜いたときには、鋼板５の溶断を終了する（Ｓ４）。
また、鋼板５の溶断を行う際には、制御装置４は、プラズマ発生装置２の監視機能によってトーチ２２からアーク放電が正常に発生しているかを監視する（Ｓ５）。そして、鋼板５の溶断を行う際に、アーク放電切れが検知されたときには、制御装置４は、図２に示すごとく、アーク放電切れが生じた位置を放電切れポイントＰ２として記憶する（Ｓ６）。アーク放電切れは、特に鋼板５の板厚が薄い場合等に、鋼板５に生じた変形等により、トーチ２２から鋼板５までの距離が必要以上に離れてしまったとき等に生じる。 When the torch 22 that performs arc discharge makes a round of the cutting path A and cuts out the unnecessary portion 52, the cutting of the steel sheet 5 is finished (S4).
Further, when the steel plate 5 is melted, the control device 4 monitors whether the arc discharge is normally generated from the torch 22 by the monitoring function of the plasma generator 2 (S5). When the arc discharge is detected when the steel sheet 5 is melted, the control device 4 stores the position where the arc discharge has occurred as a discharge interruption point P2 as shown in FIG. 2 (S6). Arc discharge interruption occurs when the distance from the torch 22 to the steel plate 5 is more than necessary due to deformation or the like that occurs in the steel plate 5, especially when the steel plate 5 is thin.

次いで、制御装置４は、溶断の再開ポイントＰ３を算出する（Ｓ７）。この再開ポイントＰ３を算出するに当たっては、制御装置４は、図２に示すごとく、鋼板５を溶断して形成される製品５１に不要となる不要部分５２において、放電切れポイントＰ２から、溶断経路Ａの形成方向に直交する方向に所定距離離れた位置に補正中心点Ｏを配置した補正円Ｃを設定する。そして、制御装置４は、補正円Ｃの接線が放電切れポイントＰ２を通過するように補正中心点Ｏを設定し、放電切れポイントＰ２から補正円Ｃ上を、溶断の進行逆方向に略９０°回った位置に溶断の再開ポイントＰ３を設定する。こうして、制御装置４は、再開ポイントＰ３から放電切れポイントＰ２を通過して未溶断部分５０２に戻る補正経路Ｂを算出する（Ｓ８）。補正経路Ｂは、再開ポイントＰ３から放電切れポイントＰ２まで略９０°溶断の進行方向に回る経路として設定される。また、補正経路Ｂは、不要部分５２において、溶断経路Ａにおける既溶断部分５０１と未溶断部分５０２とを避けた位置として算出される。   Next, the control device 4 calculates a fusing restart point P3 (S7). In calculating the resumption point P3, as shown in FIG. 2, the control device 4 starts the fusing route A from the discharge cut point P2 in the unnecessary portion 52 that is not necessary for the product 51 formed by fusing the steel plate 5. A correction circle C in which the correction center point O is arranged at a position separated by a predetermined distance in a direction orthogonal to the forming direction is set. Then, the control device 4 sets the correction center point O so that the tangent line of the correction circle C passes through the discharge cut point P2, and approximately 90 ° on the correction circle C from the discharge cut point P2 in the reverse direction of the fusing process. A fusing restart point P3 is set at the rotated position. Thus, the control device 4 calculates the correction path B that passes from the restart point P3 through the discharge cut point P2 and returns to the unfused portion 502 (S8). The correction path B is set as a path that turns in the traveling direction of about 90 ° fusing from the restart point P3 to the discharge cut point P2. Further, the correction path B is calculated as a position in the unnecessary part 52 that avoids the already melted part 501 and the unfused part 502 in the melted path A.

次いで、制御装置４は、補正経路Ｂに基づいて、アーク放電を行うトーチ２２を移動させ（Ｓ９）、溶断経路Ａに復帰させる（Ｓ１０）。これにより、アーク放電切れが生じた後、再びアーク放電の着火を行って鋼板５の溶断を再開する際に、瞬間的に大きくなるアーク放電は、不要部分５２に発生させることができる。そのため、瞬間的に大きくなるアーク放電によって鋼板５を溶断して形成する製品５１の形状が悪化することがない。また、制御装置４における自動計算によって、鋼板５の溶断を再開する補正経路Ｂを算出することができ、アーク放電切れ後の復帰を極めて迅速に行うことができる。   Next, the control device 4 moves the torch 22 that performs arc discharge on the basis of the correction path B (S9) and returns to the fusing path A (S10). As a result, after the arc discharge is cut off, when the arc discharge is ignited again and the fusing of the steel sheet 5 is resumed, the arc discharge that increases instantaneously can be generated in the unnecessary portion 52. Therefore, the shape of the product 51 formed by fusing the steel plate 5 by the arc discharge that increases instantaneously does not deteriorate. Moreover, the correction | amendment path | route B which restarts fusing of the steel plate 5 can be calculated by the automatic calculation in the control apparatus 4, and the return after an arc discharge breakage can be performed very rapidly.

それ故、本例の鋼板溶断システム１によれば、製品５１の形状を悪化させることなく、アーク放電切れから迅速に復帰することができる。   Therefore, according to the steel sheet fusing system 1 of this example, it is possible to quickly recover from the arc discharge interruption without deteriorating the shape of the product 51.

１ 鋼板溶断システム
２ プラズマ発生装置
２２ トーチ
３ ロボット
３１ 移動先端部
４ 制御装置
４１ ロボット制御盤
５ 鋼板
５０１ 既溶断部分
５０２ 未溶断部分
５１ 製品
５２ 不要部分
Ａ 溶断経路
Ｂ 補正経路
Ｐ２ 放電切れポイント
Ｐ３ 再開ポイント DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate fusing system 2 Plasma generator 22 Torch 3 Robot 31 Moving tip part 4 Control device 41 Robot control panel 5 Steel plate 501 Fusing part 502 Unfusing part 51 Product 52 Unnecessary part A Fusing path B Correction path P2 Discharge point P3 Restart point

Claims (2)

アーク放電によって、鋼板の一部を不要部分として溶断して切り抜く鋼板溶断システムであって、
アーク放電を発生させるトーチ及び該トーチからアーク放電が発生しているかを監視するための監視機能を有するプラズマ発生装置と、
上記トーチを移動先端部に支持して、該移動先端部を三次元に移動させるロボットと、
上記移動先端部の移動経路がティーチングデータとして教示され、該ティーチングデータに従って上記移動先端部を移動させる制御装置と、を備え、
該制御装置は、上記ティーチングデータにおいて設定された上記鋼板を溶断する溶断経路に基づいて、アーク放電を行う上記トーチを移動させる際に、上記プラズマ発生装置の監視機能によって上記トーチからのアーク放電切れが検知されたときには、該アーク放電切れが生じた位置を放電切れポイントとして記憶し、
上記溶断経路における既溶断部分と未溶断部分とを避けた、上記不要部分におけるいずれかの位置を溶断の再開ポイントとして算出し、
該再開ポイントから上記放電切れポイントを通過して上記未溶断部分に戻る補正経路を算出し、該補正経路に基づいて、アーク放電を行う上記トーチを移動させて、該トーチを上記溶断経路に復帰させるよう構成されていることを特徴とする鋼板溶断システム。 A steel sheet fusing system that cuts and cuts a part of a steel sheet as an unnecessary part by arc discharge,
A torch for generating arc discharge, and a plasma generator having a monitoring function for monitoring whether arc discharge is generated from the torch;
A robot that supports the torch on a moving tip and moves the moving tip in three dimensions;
A movement path of the moving tip is taught as teaching data, and the controller moves the moving tip according to the teaching data, and
When the torch that performs arc discharge is moved based on the fusing path for fusing the steel plate set in the teaching data, the control device uses the monitoring function of the plasma generator to cut off the arc discharge from the torch. Is detected, the position where the arc discharge interruption occurred is stored as a discharge interruption point,
Calculated as a reopening point of fusing, any position in the unnecessary part, avoiding the existing fusing part and unfused part in the fusing path,
A correction path that returns from the restart point to the unfused portion through the discharge cut point is calculated, and the torch that performs arc discharge is moved based on the correction path to return the torch to the fusing path. A steel sheet fusing system characterized by being configured to cause 上記補正経路は、上記鋼板の上記不要部分において、上記放電切れポイントから所定距離離れた位置に補正中心点を求め、該補正中心点を中心に描く円に沿って、上記再開ポイントから上記放電切れポイントまで形成することを特徴とする請求項１に記載の鋼板溶断システム。   The correction path determines a correction center point at a position away from the discharge interruption point by a predetermined distance in the unnecessary portion of the steel plate, and discharges the discharge from the restart point along a circle drawn around the correction center point. The steel sheet fusing system according to claim 1, wherein the steel sheet fusing system is formed up to a point.
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