JPH02108466A - Plasma cutting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the quality of the cut surface by a plasma arc by reducing a cutting current supplied to an electrode as the torch cutting speed is reduced when a torch is allowed to travel automatically and corners are cut by the torch based on cutting information. CONSTITUTION:The cutting current is supplied to the electrode of the torch 16 to cut base metal 6 to move relatively with respect to the torch 16 with the title plasma cutting device. In addition, the plasma cutting device is provided with motors 18 and 34 to move the torch 16 and the motors 18 and 34 are numerically controlled by a control driving means. When the torch 16 is allowed to travel automatically and the corners are cut by the torch 16 based on the cutting information, the cutting current supplied to the electrode is then reduced as the torch cutting speed is reduced. By this method, the quality of the cut surface by the plasma arc can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ切断装置に関し、特にトーチの電極に
供給する切断電流をコーナ切断時に減少させるようにし
たものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a plasma cutting device, and particularly to one in which the cutting current supplied to the electrode of a torch is reduced during corner cutting.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に、切断用トーチ（以下、トーチという）で発生す
るプラズマアークのエネルギーを切断局部に集中させて
板状の金属材料や非金属材料を溶断するプラズマ切断装
置は既に知られており、切断速度が高速でしかも切断に
よる熱変形が小さいなどの長所を備えているので、各種
の分野で活用されている。In general, plasma cutting devices are already known that fuse and cut plate-shaped metal or non-metallic materials by concentrating the energy of a plasma arc generated by a cutting torch (hereinafter referred to as a torch) in the cutting area, and the cutting speed is high. It has advantages such as high speed and minimal thermal deformation due to cutting, so it is used in various fields.

近年では、切断速度の高速性を十分に発揮でき、また能
率的に大量生産し得るように、トーチの移動軌跡データ
（切断図形データ）を切断加工情報として予めプログラ
ム化して記憶しておき、このプログラムに基いてトーチ
を自動制御する数値制御（８０ｇ制御）装置を備えたプ
ラズマ切断装置が実用化されている。In recent years, in order to fully demonstrate the high cutting speed and to efficiently mass-produce, torch movement trajectory data (cutting figure data) has been programmed and stored in advance as cutting processing information. A plasma cutting device equipped with a numerical control (80g control) device that automatically controls the torch based on a program has been put into practical use.

ここで、プラズマ切断をする場合、トーチの切断速度と
トーチの電極に供給する切断電流とは特に重要な要素で
あり、これらは相互に関連している。プラズマ切断は母
材（被切断材）をプラズマアークで溶融して切断する方
法なので溶融母材が切断部下縁にドロスとして付着しや
すく、またプラズマアークが安定した定常流的な流れに
なりにくいことから切断面が乱れやすい。そこで、ドロ
スの付着が少□なく且つ平滑な切断面が得られるように
切断速度と切断電流を適切に設定することが重要である
。Here, when performing plasma cutting, the cutting speed of the torch and the cutting current supplied to the electrode of the torch are particularly important factors, and these are interrelated. Plasma cutting is a method of cutting by melting the base material (material to be cut) with a plasma arc, so the molten base material tends to adhere to the lower edge of the cut as dross, and the plasma arc is difficult to form a stable, steady flow. The cut surface is easily disturbed. Therefore, it is important to appropriately set the cutting speed and cutting current so that a smooth cut surface with less adhesion of dross can be obtained.

従来のプラズマ切断装置では、ＮＣ制御装置とは別にプ
ラズマアーク用電源装置が設けられており、この電源装
置の出力調整器を調節して電極に供給する切断電流を設
定するようにしているので、オペレータは経験と勘に基
いて母材の材質と板厚に適した切断速度及び切断電流を
決定し、出力調整器を調節して切断電流を設定すると共
に、制御プログラムに切断速度を入力し母材をプラズマ
切断している。In conventional plasma cutting equipment, a plasma arc power supply device is provided separately from the NC control device, and the output regulator of this power supply device is adjusted to set the cutting current supplied to the electrode. The operator determines the appropriate cutting speed and cutting current for the material and thickness of the base material based on experience and intuition, adjusts the output regulator to set the cutting current, and inputs the cutting speed into the control program. The material is plasma cut.

オペレータが設定する切断速度及び切断電流は、その殆
んどが直線切断を基準にしたものであり、切断速度が遅
くなるコーナ切断を考慮したものではない。しかし、コ
ーナ切断時に出力調整器を調節して切断電流を減少させ
ることは作業環境上不可能であり、電極に供給する切断
電流はコーナ切断時においても直線切断時と同様である
。Most of the cutting speeds and cutting currents set by the operator are based on straight-line cutting, and do not take into account corner cutting where the cutting speed is slower. However, it is impossible in the working environment to reduce the cutting current by adjusting the output regulator when cutting a corner, and the cutting current supplied to the electrode is the same when cutting a corner as when cutting a straight line.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前述したように、従来のプラズマ切断装置では、このＮ
Ｃ制御可能なプラズマ切断装置で母材を切断するときに
、切断速度が遅くなるコーナ切断時においても直線切断
時と同じ切断電流が電極に供給されているので、コーナ
はプラズマアークで異常に加熱されて切断幅が大きくな
ること、これによりコーナ切断面の品質が低下すると共
にドロスの付着量が増加すること、などの問題がある。As mentioned above, in conventional plasma cutting equipment, this N
When cutting the base material with C-controllable plasma cutting equipment, the same cutting current is supplied to the electrode as when cutting in a straight line even when cutting at corners, where the cutting speed is slow, so the corners will be abnormally heated by the plasma arc. There are problems such as an increase in the cutting width due to the cutting edge, which deteriorates the quality of the corner cut surface and increases the amount of dross deposited.

本発明の目的は、安定したプラズマアークによリコーナ
切断面の高品質化が図れるようなプラズマ切断装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma cutting device that can improve the quality of reconnaissance cut surfaces using a stable plasma arc.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係るプラズマ切断装置は、第１図の機能ブロッ
ク図に示すように、ノズル及び電極を有するトーチと、
トーチの電極に切断電流を供給するプラズマアーク用電
源装置と、トーチを母材に対して相対的に移動させるモ
ータと、予め入力格納された切断加工情報を記憶してお
きその切断加工情報に基いてモータを数値制御する制御
駆動手段とを備え、トーチを相対的に走行させながらプ
ラズマアークで母材を切断するプラズマ切断装置におい
て、制御駆動手段からモータの速度に関する情報又は母
材に対するトーチの位置に関する情報を受けて、トーチ
の切断速度が設定値以下となるコーナ切断時に切断電流
を減少させるようにプラズマアーク用電源装置に指令す
る制御手段を設けたものである。As shown in the functional block diagram of FIG. 1, the plasma cutting device according to the present invention includes a torch having a nozzle and an electrode;
A plasma arc power supply device that supplies cutting current to the torch electrode, a motor that moves the torch relative to the base material, and a motor that stores cutting processing information that has been input and stored in advance and is based on the cutting processing information. In a plasma cutting apparatus that cuts a base material with a plasma arc while moving a torch relative to each other, information regarding the speed of the motor or the position of the torch with respect to the base material is obtained from the control drive means. The present invention is provided with a control means that instructs the plasma arc power supply device to reduce the cutting current at the time of corner cutting when the cutting speed of the torch becomes lower than the set value.

〔作用〕[Effect]

本発明に係るプラズマ切断装置においては、制御駆動手
段は設定されたトーチの切断速度と切断加工情報とに基
いてモータを数値制御してトーチを移動させる。一方、
プラズマアーク用電源はトーチの電極に所定の切断電流
を供給するので、母材はトーチの移動及びプラズマアー
クにより切断される。In the plasma cutting apparatus according to the present invention, the control drive means moves the torch by numerically controlling the motor based on the set cutting speed of the torch and cutting processing information. on the other hand,
Since the plasma arc power supply supplies a predetermined cutting current to the electrode of the torch, the base material is cut by the movement of the torch and the plasma arc.

前記制御駆動手段は、切断加工情報に含まれる移動軌跡
データに基いて各種の補間プログラムによりトーチを切
断位置へ移動させる位置データを微少時間毎に演算で求
め、特にこの演算によりコーナを検出したときには、そ
のコーナへのトーチの接近度合に応じて切断速度を遅く
するようにモータを減速制御する。The control drive means calculates position data for moving the torch to the cutting position every minute time by using various interpolation programs based on the movement locus data included in the cutting processing information, and particularly when a corner is detected by this calculation. , the motor is decelerated to reduce the cutting speed according to the degree of approach of the torch to the corner.

制御手段は、制御駆動手段からモータを制御するときの
速度に関する情報を受けるか、或いは検出したコーナ位
置及びトーチの移動位置に関する情報を受けることによ
り、トーチの切断速度が設定値以下となるコーナ切断時
に、電極に供給する切断電流を減少させるようにプラズ
マアーク用電源装置に指令する。The control means receives information about the speed when controlling the motor from the control drive means, or receives information about the detected corner position and the moving position of the torch, thereby controlling corner cutting in which the cutting speed of the torch becomes equal to or less than a set value. At times, the plasma arc power supply is commanded to reduce the cutting current supplied to the electrode.

その結果、コーナを切断する際に、切断速度の減速に伴
い切断電流が減少するので、コーナは不必要に加熱され
ないで熱歪みが増大せず、安定したプラズマアークによ
りコーナ切断面の高品質が維持できる。As a result, when cutting a corner, the cutting current decreases as the cutting speed slows down, so the corner is not heated unnecessarily and thermal distortion does not increase, and the stable plasma arc ensures high quality of the corner cut surface. Can be maintained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係るプラズマ切断装置によれば、以上説明した
ように、切断加工情報に基いてトーチを自動走行させ、
トーチがコーナを切断するときにはトーチの切断速度が
減速制御されるのに伴い電極に供給する切断電流を減少
させるので、安定したプラズマアークによりコーナ切断
面の高品質化が図れる。また、コーナは必要以上に加熱
されないので、切断幅が大きくならず、余分な熱歪みが
なく不良切断率を極力低減させることができると共に、
母材へのドロス付着量を少なくすることができ、更に高
度なプラズマ切断技術を持たない初心者にもコーナ切断
を含むプラズマ切断作業が可能となる。According to the plasma cutting device according to the present invention, as explained above, the torch automatically runs based on the cutting processing information,
When the torch cuts a corner, the cutting speed of the torch is controlled to slow down and the cutting current supplied to the electrode is reduced, so that a stable plasma arc can improve the quality of the corner cut surface. In addition, since the corners are not heated more than necessary, the cutting width does not become large and there is no excess thermal distortion, reducing the rate of defective cuts as much as possible.
The amount of dross attached to the base material can be reduced, and even beginners without advanced plasma cutting techniques can perform plasma cutting operations, including corner cutting.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第２図はトーチの移動を数値制御し得るプラズマ切断装
置１を示すものであり、このプラズマ切断装置１につい
て説明する。FIG. 2 shows a plasma cutting device 1 in which the movement of a torch can be numerically controlled, and this plasma cutting device 1 will be explained.

前後方向に伸びる左右一対のガイドレール２・４、は断
面矩形状で所定距離隔てて平行に床面上に敷設されてお
り、この左右一対のガイドレール２・４間に切断加工す
る母材６（被切断材）が配設されるようになっている。A pair of left and right guide rails 2 and 4 extending in the front-rear direction have a rectangular cross section and are laid parallel to each other on the floor at a predetermined distance apart, and a base material 6 to be cut is placed between the pair of left and right guide rails 2 and 4. (material to be cut) is arranged.

左方のガイドレール２の内側面にはラックを形成したラ
ック部材８が略その全長に亙って取付けられている。A rack member 8 forming a rack is attached to the inner surface of the left guide rail 2 over substantially its entire length.

前後方向に所定長さの移動部材１０は断面略門形でガイ
ドレール２に前後方向移動可能に上方から装着されてお
り、移動部材１０の内側面には突出部１４が形成され、
この突出部１４内に切断用トーチ１６（以下、トーチと
いう）をＹ方向（前後方向）へ移動させるＹ方向サーボ
モータ１８が取付けられ、このＹ方向サーボモータ１８
の駆動軸に取付けたピニオン（図示路）がラック部材８
のラックに噛み合っている。A moving member 10 having a predetermined length in the front-rear direction has a substantially gate-shaped cross section and is attached to the guide rail 2 from above so as to be movable in the front-back direction, and a protrusion 14 is formed on the inner surface of the moving member 10.
A Y-direction servo motor 18 for moving a cutting torch 16 (hereinafter referred to as a torch) in the Y direction (back and forth direction) is installed inside this protrusion 14.
The pinion (path shown) attached to the drive shaft of the rack member 8
is engaged with the rack.

前後方向に所定長さの移動部材１２は前記移動部材１０
の突出部１４を除いて同様の構成であり、ガイドレール
４に前後方向移動可能に上方から装着されている。尚、
符号２０はＹ方向サーボモータ１８に設けられ、フィー
ドバック信号ＹＳ（第３図参照）を出力するエンコーダ
である。A moving member 12 having a predetermined length in the front-rear direction is connected to the moving member 10.
It has the same structure except for the protruding part 14, and is attached to the guide rail 4 from above so as to be movable in the front and rear directions. still,
Reference numeral 20 is an encoder provided on the Y-direction servo motor 18 and outputs a feedback signal YS (see FIG. 3).

移動部材１０に立設されたコラム２２と移動部材１２に
立設されたコラム２４とその両コラム２２・２４の上端
部に亙って左右方向に架設され前後方向に所定距離隔て
た一対の支持部材２６とで正面視門形のトーチ移動用枠
２８が構成されており、Ｙ方向サーボモータ１８の駆動
によりピニオン及びラックを介して移動部材ＩＯがガイ
ドレール４でガイドされつつ前後方向に移動するのに伴
って、移動部材１２もガイドレール４でガイドされて前
後方向に移動し、トーチ移動用枠２８がＹ方向に移動す
る。A column 22 erected on the movable member 10, a column 24 erected on the movable member 12, and a pair of supports installed in the left-right direction across the upper ends of both columns 22 and 24 and separated by a predetermined distance in the front-rear direction. The member 26 constitutes a torch moving frame 28 that is gate-shaped when viewed from the front, and the movable member IO is moved in the front-back direction while being guided by the guide rail 4 via the pinion and rack by driving the Y-direction servo motor 18. Along with this, the moving member 12 is also guided by the guide rail 4 and moves in the front-back direction, and the torch moving frame 28 moves in the Y direction.

前記両コラム２２・２４の上端部に亙って左右方向にボ
ールネジ用の螺旋溝を形成した駆動軸３０が配設され、
駆動軸３０の両端部はこれらの上端部で回転自在に枢支
されている。この駆動軸３０にボールネジブロックを介
して螺合するブロック部材３２の下端部にはトーチ１６
が取付けられ、このブロック部材３２の前側面又は後側
面には一方の支持部材２６に形成されたガイド部（図示
路）に係合して支持案内される摺動係合部が設けられて
いる。更に、駆動軸３０の左端部にはトーチ１６をＸ方
向（左右方向）へ移動させるＸ方向サーボモータ３４の
駆動軸が固着されている。尚、符号３６はＸ方向サーボ
モータ３４に設けられ、フィードバック信号ＸＳ（第３
回参照）を出力するエンコーダである。これにより、Ｘ
方向サーボモータ３４を駆動することにより駆動軸３０
が回転し、螺旋溝及びボールネジブロックを介してブロ
ック部材３２の左右方向への移動に伴いトーチ１６がＸ
方向に移動する。即ち、Ｙ方向サーボモータ１８及びＸ
方向サーボモータ３４を組み合わせて駆動することによ
り、トーチ１６を所望の切断位置へ移動させることがで
きる。A drive shaft 30 having a spiral groove for a ball screw in the left-right direction is disposed across the upper ends of both columns 22 and 24,
Both ends of the drive shaft 30 are rotatably supported at their upper ends. A torch 16 is attached to the lower end of the block member 32 that is screwed to the drive shaft 30 via a ball screw block.
is attached to the block member 32, and a sliding engagement portion is provided on the front or rear side of the block member 32 and is supported and guided by engaging with a guide portion (path shown in the figure) formed on one of the support members 26. . Further, a drive shaft of an X-direction servo motor 34 that moves the torch 16 in the X direction (left-right direction) is fixed to the left end of the drive shaft 30. Incidentally, reference numeral 36 is provided in the X-direction servo motor 34, and a feedback signal XS (third
This is an encoder that outputs This results in X
Drive shaft 30 by driving direction servo motor 34
rotates, and as the block member 32 moves in the left-right direction via the spiral groove and the ball screw block, the torch 16
move in the direction. That is, the Y direction servo motor 18 and the
By driving the directional servo motor 34 in combination, the torch 16 can be moved to a desired cutting position.

制御ボックス３８には、後述の制御駆動装置４０やトー
チ１６に切断電流を供給するためのプラズマアーク用電
源装置４２などが収納されている。The control box 38 houses a control drive device 40 (to be described later), a plasma arc power supply device 42 for supplying a cutting current to the torch 16, and the like.

操作盤４４には、母材６の材質を選択するための複数の
材質基キー、母材６の板厚を数値で設定するためのテン
キー、切断の開始を指令する切断開始スイッチなどが設
けられている。The operation panel 44 is provided with a plurality of material base keys for selecting the material of the base material 6, a numeric keypad for numerically setting the plate thickness of the base material 6, a cutting start switch for commanding the start of cutting, etc. ing.

尚、図示を省略しているが、このプラズマ切断袋Ｗ、１
はトーチ１６に作動ガスを供給するためのガス供給装置
やノズル６２を水冷するための冷却装置などを備えてお
り、モータ１８・３４への駆動電流供給ケーブル、制御
用ケーブル、作動ガス用ホース及び冷却水用ホースなど
もトーチ１６の移動に応じて延びるように設けられてい
る。Although not shown, this plasma cutting bag W, 1
is equipped with a gas supply device for supplying working gas to the torch 16, a cooling device for cooling the nozzle 62 with water, etc., and a drive current supply cable to the motors 18 and 34, a control cable, a working gas hose and A cooling water hose and the like are also provided so as to extend as the torch 16 moves.

次に、プラズマ切断装置１の制御系の全体構成について
、第３図のブロック図に基いて説明する。Next, the overall configuration of the control system of the plasma cutting apparatus 1 will be explained based on the block diagram of FIG. 3.

プラズマ切断装置１０制御系は基本的には操作盤４４、
Ｘ方向サーボモータ３４、Ｙ方向サーボモータ１８、プ
ラズマアーク用電源装置４２、高周波発生器４６及び制
御駆動装置４０等で構成されており、制御駆動装置４０
はＣＰＵ　（中央演算装置）４日、モータ駆動回路５０
・５２、そのＣＰＵ４　Ｂにデータバスなどを介して接
続されたインターフェイス５４、ＲＯＭ　（リード・オ
ンリ・メモリ）５６及びＲＡＭ　（ランダム・アクセス
・メモリ）５８とから構成されている。The plasma cutting device 10 control system basically includes an operation panel 44,
It is composed of an X direction servo motor 34, a Y direction servo motor 18, a plasma arc power supply device 42, a high frequency generator 46, a control drive device 40, etc.
is CPU (central processing unit) 4th, motor drive circuit 50
52, an interface 54, a ROM (read only memory) 56, and a RAM (random access memory) 58 connected to the CPU 4B via a data bus or the like.

前記インターフェイス５４には、操作盤４４及びモータ
駆動回路５０・５２が接続されると共に、モータ駆動回
路５０にはＸ方向サーボモータ３４が接続され、モータ
駆動回路５２にはＹ方向サーボモータ１８が接続されて
いる。Ｘ方向サーボモータ３４のエンコーダ３６からの
フィードバック信号ＸＳ及びＹ方向サーボモータ１８の
エンコーダ２０からのフィードバック信号ＹＳはインタ
ーフェイス５４を介してＣＰＵ４８に夫々供給される。The operation panel 44 and motor drive circuits 50 and 52 are connected to the interface 54, the X-direction servo motor 34 is connected to the motor drive circuit 50, and the Y-direction servo motor 18 is connected to the motor drive circuit 52. has been done. A feedback signal XS from the encoder 36 of the X-direction servo motor 34 and a feedback signal YS from the encoder 20 of the Y-direction servo motor 18 are supplied to the CPU 48 via the interface 54, respectively.

プラズマアーク用電源装置４２は、商業用交流を人力源
とし、トーチ１６の電極６０に供給する直流の切断電流
を作成するためのものであるが、この切断電流は第４図
に示すように直流電流■１に所定周波数のパルス電流を
重畳した電流（パルス電流）でもよい。そして、プラズ
マアーク用電源装置４２に備えた出力調整器６４は、イ
ンターフェイス５４を介してＣＰＵ４　Ｂから供給され
る調整信号ＡＳに対応して直流電流値又はパルス電流の
実効値を変更し、変更後の切断電流を電極６０に供給す
る。ここで、出力調整器６４のプラス端子は母材６に接
続され、そのマイナス端子は電極６０に接続されている
。　高周波発生器４６は、プラズマ切断を開始するのに
先だって、電極６０とノズル６２間にパイロットアーク
を発生させるために、電極６０とノズル６２との間に高
周波電圧を印加するものであり、インターフェイス５４
を介してＣＰＵ４　Ｂから作動開始信号ＳＳを受けてい
る間高周波電圧を電極６０とノズル６２との間に印加す
る。The plasma arc power supply device 42 uses commercial alternating current as a human power source to create a direct current cutting current to be supplied to the electrode 60 of the torch 16. As shown in FIG. A current (pulse current) obtained by superimposing a pulse current of a predetermined frequency on the current (1) may be used. Then, the output regulator 64 provided in the plasma arc power supply device 42 changes the DC current value or the effective value of the pulsed current in response to the adjustment signal AS supplied from the CPU 4 B via the interface 54. A cutting current of is supplied to the electrode 60. Here, the positive terminal of the output regulator 64 is connected to the base material 6, and the negative terminal thereof is connected to the electrode 60. The high frequency generator 46 applies a high frequency voltage between the electrode 60 and the nozzle 62 in order to generate a pilot arc between the electrode 60 and the nozzle 62 before starting plasma cutting.
A high frequency voltage is applied between the electrode 60 and the nozzle 62 while receiving the operation start signal SS from the CPU 4B via the CPU 4B.

ＲＯＭ５６には、母材６を切断加工するための切断加工
制御プログラムと、母材６の材質データと板厚データと
をパラメータとする切断データテーブルと、切断加工制
御プログラムに基いてトーチ１６を移動させるために各
サーボモータ１８・３４の駆動量を微小時間毎に夫々演
算する補間演算やモータ駆動回路５０・５２を夫々駆動
する数値制御プログラム、後述のコーナ切断時の電流制
御プログラム、などが記憶されている。The ROM 56 contains a cutting control program for cutting the base material 6, a cutting data table whose parameters are the material data and plate thickness data of the base material 6, and a cutting control program for moving the torch 16 based on the cutting control program. Interpolation calculations for calculating the drive amount of each servo motor 18 and 34 at minute intervals in order to achieve this, a numerical control program for driving the motor drive circuits 50 and 52, and a current control program for corner cutting, which will be described later, are stored. has been done.

前記切断加工制御プログラムには、切断開始位置から終
了位置に至る切断経路における移動軌跡データを予め格
納している。尚、切断速度データは両サーボモータ１８
・３４を夫々駆動する合成速度データである。切断デー
タテーブルは、第５図に示すように、・母材６の材質と
板厚とをパラメータとして、母材６の切断面の品質が良
好となるように、実験的に或いは経験的に求めた切断速
度データ■。及び切断電流データＩ０を格納している。The cutting control program stores in advance movement locus data on a cutting path from a cutting start position to an end position. In addition, the cutting speed data is for both servo motors 18.
- Composite speed data for driving each of 34. As shown in Fig. 5, the cutting data table is as follows: - Using the material and plate thickness of the base material 6 as parameters, the cutting data table is determined experimentally or empirically so that the quality of the cut surface of the base material 6 is good. ■Cutting speed data. and cutting current data I0.

更に、このテーブルには、切断速度ｖ２以下のときには
切断電流Ｉ２、切断速度■２より大きく切断速度Ｖ、以
下のときには切断電流Ｉ、が夫々格納されている。ここ
で、切断速度ｖＩは切断速度が減速するコーナ切断に際
し、コーナ切断面の高品質を維持するために切断電流を
減少させるときの速度であり、切断速度■２は更に切断
電流を減少させる必要があるコーナ切断時の速度である
。Furthermore, this table stores the cutting current I2 when the cutting speed is less than or equal to v2, the cutting current I when the cutting speed is greater than 2, and the cutting current I when the cutting speed is less than or equal to 2. Here, the cutting speed vI is the speed at which the cutting current is reduced in order to maintain the high quality of the corner cut surface during corner cutting where the cutting speed is reduced, and the cutting speed 2 is the speed at which the cutting current needs to be further reduced. is the speed when cutting a certain corner.

ＲＡＭ５８には、切断作業を開始するときの切断速度デ
ータ、切断電流データ、材質名データ及び板厚データな
どを記憶するメモリと、ＣＰＵ４８で演算処理した結果
を一時的に記憶する各種メモリなどが設けられている。The RAM 58 includes a memory for storing cutting speed data, cutting current data, material name data, plate thickness data, etc. when starting cutting work, and various memories for temporarily storing the results of calculation processing by the CPU 48. It is being

次に、コーナ切断時の切断電流制御を含み制御駆動装置
４０で行われる切断加工制御のルーチンについて、第６
図のフローチャートに基いて説明する。Next, the sixth section will explain the cutting process control routine performed by the control drive device 40, including cutting current control during corner cutting.
This will be explained based on the flowchart shown in the figure.

プラズマ切断装置１に電源が投入されてこの制御が開始
されると、先づ初期設定が実行され（Ｓｌ）、操作盤４
４から所望の材質基キーを選択操作することによりＲＡ
Ｍ５Ｂの材質色メモリに材質データが記憶されて材質の
設定が行なわれ（Ｓ２）、テンキーを操作することによ
りＲＡＭ５Ｂの板厚メモリに板厚データが記憶されて板
厚の設定が行なわれる（Ｓ３）。次に、ＲＡＭ５Ｂに記
憶した材質データ及び板厚データとＲＯＭ５６に記憶し
ている切断データテーブルとに基いて、材質データと板
厚データとをパラメータとして切断速度データ■。及び
切断電流データ■。が設定され、この切断速度データｖ
０及び切断電流データＩ０が求められる（Ｓ４）、この
切断データに含まれる切断電流データＩ０に基いて求め
られた調整信号ＡＳで出力調整器６４を調節して切断電
流が設定され、切断速度データ■。が切断速度データメ
モリに格納されて切断速度が設定される（Ｓ５）。その
結果、第３図・第４図に示すように出力調整器６４から
電極６０に供給される切断電流が調整信号ＡＳで制御さ
れるので、切断電流の電流値（実効値）が調整信号Ａｓ
に基いて変更され、変更後の切断電流が電極６０に供給
される。従って、この切断電流は母材６を切断加工する
のに最適の電流値である。When the power is turned on to the plasma cutting device 1 and this control is started, initial settings are first executed (Sl), and the operation panel 4
RA by selecting the desired material base key from 4.
The material data is stored in the material color memory of M5B and the material is set (S2), and by operating the numeric keypad, the board thickness data is stored in the board thickness memory of RAM5B and the board thickness is set (S3). ). Next, based on the material data and plate thickness data stored in the RAM 5B and the cutting data table stored in the ROM 56, cutting speed data (2) is generated using the material data and plate thickness data as parameters. and cutting current data ■. is set, and this cutting speed data v
0 and cutting current data I0 are obtained (S4), the output regulator 64 is adjusted with the adjustment signal AS obtained based on the cutting current data I0 included in this cutting data, the cutting current is set, and the cutting speed data ■. is stored in the cutting speed data memory and the cutting speed is set (S5). As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the cutting current supplied from the output regulator 64 to the electrode 60 is controlled by the adjustment signal AS, so that the current value (effective value) of the cutting current is adjusted by the adjustment signal As.
, and the changed cutting current is supplied to the electrode 60. Therefore, this cutting current is the optimum current value for cutting the base material 6.

そして、ガス供給装置から作動ガスがトーチ１６に供給
され、操作盤４４の切断開始スイッチを操作したときに
、ＲＯＭ５６から切断加工制御プログラムが読出され、
切断開始位置データに基いてモータ駆動回路５０・５２
を夫々駆動してトーチ１６が切断開始位置へ移動される
（Ｓ６）。Then, when the working gas is supplied to the torch 16 from the gas supply device and the cutting start switch on the operation panel 44 is operated, the cutting processing control program is read from the ROM 56,
Based on the cutting start position data, the motor drive circuits 50 and 52
The torch 16 is moved to the cutting start position by driving the respective ones (S6).

次に、プラズマ切断の開始に先だって、作動開始信号Ｓ
Ｓを高周波発生器４６に出力して高周波電圧をノズル６
２に印加し、電極６０とノズル６２間にパイロットアー
クが発生する（Ｓ７）。次に、電極６０とノズル６２間
にパイロットアークが発生したことを出力調整器６４で
確認して（Ｓ８）、高周波発生器４６の駆動を停止する
（Ｓ９）。このパイロットアークでイオン化されたガス
がプラズマ流となって母材６に到達し、電極６０と母材
６間に主アーク（プラズマアーク）が発生して母材６の
切断が開始される。Next, before starting plasma cutting, an operation start signal S
S is output to the high frequency generator 46 and the high frequency voltage is sent to the nozzle 6.
2, and a pilot arc is generated between the electrode 60 and the nozzle 62 (S7). Next, the output regulator 64 confirms that a pilot arc has occurred between the electrode 60 and the nozzle 62 (S8), and the drive of the high frequency generator 46 is stopped (S9). The gas ionized by this pilot arc becomes a plasma flow and reaches the base material 6, a main arc (plasma arc) is generated between the electrode 60 and the base material 6, and cutting of the base material 6 is started.

切断加工制御プログラムと切断速度とフィードバック信
号ＸＳ及びフィードバック信号ＹＳとに基いてモータ駆
動回路５０及びモータ駆動回路５２を制御することによ
りトーチ１６が移動して母材６が順次切断される（ＳＩ
Ｏ）。このとき、トーチ１６の切断速度と切断電流とが
母材６の材質及び板厚に適しているので、安定したプラ
ズマアークにより母材６が直線切断され、その切断面は
その全体に亙って高品質となる。また、母材６へのドロ
スの付着量も少なくなる。そして、切断制御が終了でな
いときには（３１１）、フィードバック信号ＸＳ及びフ
ィードバック信号ＹＳに基いて、トーチ１６の切断速度
Ｖが演算で求められ（Ｓ１２）、その切断速度■が切断
速度■、以下か否かつまりコーナ切断の開始か否かが判
定され（Ｓ１３）、切断速度が減速しない直線切断時の
ときには８１０〜ＳＬ２が繰り返される。By controlling the motor drive circuit 50 and the motor drive circuit 52 based on the cutting control program, cutting speed, feedback signal XS, and feedback signal YS, the torch 16 is moved and the base material 6 is sequentially cut (SI
O). At this time, since the cutting speed and cutting current of the torch 16 are suitable for the material and thickness of the base material 6, the base material 6 is cut in a straight line by a stable plasma arc, and the cut surface is cut over the entire length. High quality. Further, the amount of dross attached to the base material 6 is also reduced. If the cutting control is not completed (311), the cutting speed V of the torch 16 is calculated based on the feedback signal XS and the feedback signal YS (S12), and whether or not the cutting speed ■ is less than or equal to the cutting speed ■. In other words, it is determined whether or not corner cutting has started (S13), and when the cutting speed is not decelerated and is a straight line cutting, steps 810 to SL2 are repeated.

コーナ切断が開始されてＳ１３でＹｅｓと判定されたと
きには、更に切断速度■は切断速度■２以下か否かが判
定され（Ｓ１４）、切断速度■が速度■１以下で速度■
２より大きいときには、切断データテーブルに基いて求
めた切断電流Ｉｔから調整信号ＡＳを決定し、切断電流
を減少させ（Ｓ１５）、制御はＳＩＯに戻る。When corner cutting is started and it is determined Yes in S13, it is further determined whether the cutting speed ■ is less than or equal to the cutting speed ■2 (S14), and if the cutting speed ■ is less than or equal to the speed ■1, the speed ■
If it is larger than 2, the adjustment signal AS is determined from the cutting current It determined based on the cutting data table, the cutting current is decreased (S15), and the control returns to SIO.

また、切断速度Ｖが切断速度■２以下の非常に遅いとき
にはＳ１４でＹｅｓと判定され、切断テーブルに基いて
求めた切断電流■２から調整信号Ａｓを決定し、切断電
流を更に減少させ（Ｓ１６）、ＳＩＯに戻る。その結果
、コーナ切断時に切断電流が２段階に変更され、減少さ
れた切断電流が電極６０に供給される。これにより、コ
ーナを切断する際に、切断速度の減速に伴い切断電流が
２段階に減少するので、コーナは不必要に加熱されない
で熱歪みが増大せず、安定したプラズマアークによりコ
ーナ切断面の高品質が維持できる。Further, when the cutting speed V is very slow, less than the cutting speed ■2, it is determined as Yes in S14, and the adjustment signal As is determined from the cutting current ■2 obtained based on the cutting table, and the cutting current is further decreased (S16 ), return to SIO. As a result, the cutting current is changed in two stages during corner cutting, and a reduced cutting current is supplied to the electrode 60. As a result, when cutting a corner, the cutting current is reduced in two stages as the cutting speed is reduced, so the corner is not heated unnecessarily and thermal distortion does not increase, and the stable plasma arc allows the cutting surface to be cut at the corner. High quality can be maintained.

前記コーナ切断時の電流制御を含む切断加工制御のルー
チンを第７図で示すように、Ｓ７の直前に３２０を設け
、ＳＩＯ〜３１６に代えて３２１〜Ｓ２７を設けて部分
的に変更し、トーチ１６の切断位置がコーナのときに切
断電流を減少させるように制御してもよい。尚、変更部
分以外は前述のプラズマ切断装置１と同様である。As shown in FIG. 7, the cutting process control routine including the current control during corner cutting is partially changed by providing 320 immediately before S7 and 321 to S27 in place of SIO to 316. The cutting current may be controlled to be reduced when the cutting position No. 16 is at a corner. Note that the plasma cutting apparatus 1 is the same as the plasma cutting apparatus 1 described above except for the changed parts.

プラズマ切断装置１に電源が投入されてこの制御が開始
されると、３１〜Ｓ６が実行され、ＲＯＭ５６から切断
加ニブログラムが読出され、切断開始位置データに基い
てモータ駆動回路５０・５２を夫々駆動してトーチ１６
を切断開始位置へ移動し、そのときのトーチ１６の位置
データＡ、がトーチ位置メモリに格納される（Ｓ２０）
。When the plasma cutting device 1 is powered on and this control is started, steps 31 to S6 are executed, the cutting program is read from the ROM 56, and the motor drive circuits 50 and 52 are driven respectively based on the cutting start position data. Torch 16
is moved to the cutting start position, and the position data A of the torch 16 at that time is stored in the torch position memory (S20).
.

Ｓ８〜Ｓ９が実行された後、補間プログラムによりトー
チ１６を切断位置へ移動させる位置データを微少時間毎
に演算で求める際に、速度の不連続点などによりコーナ
が前もって検出され、このコーナの位置データＡ１が位
置メモリに格納される（Ｓ２１）。After S8 to S9 are executed, when the interpolation program calculates the position data for moving the torch 16 to the cutting position every minute time, a corner is detected in advance by a discontinuous point of speed, etc., and the position of this corner is calculated. Data A1 is stored in the position memory (S21).

そして、切断制御の実行に応じて移動するトーチ１６の
位置データ八〇を更新しつつトーチ位置メモリに格納し
く３２２）、切断制御が終了でない場合（Ｓ２３）、ト
ーチ位置データＡ０とコーナ位置データＡ１との差つま
りコーナまでの距離の絶対値が所定値Ａ以下か否かが判
定され、コーナまでの距離が所定値Ａより大きいときつ
まり直線切断のときにはＳ２１に戻る。ここで所定値Ａ
はトーチ１６のコーナへの接近に伴う切断速度の減速領
域に入っているときのコーナまでの距離であり、第５図
においてトーチ１６の切断速度が速度ｖ１となるときで
ある。トーチ１６がコーナに接近しトーチ１６とコーナ
までの距離の絶対値が所定値Ａ以下で且つ所定値Ｂより
大きいときには３２５でＮｏと判定され、切断データテ
ーブルに基いて求めた切断電流ＩＩから調整信号ＡＳを
決定し、切断電流を減少させ（３２６）、制御はＳ２１
に戻る。尚、所定値Ｂは第５図においてトーチ１６の切
断速度が速度■２となるときのトーチ１６とコーナまで
の距離の絶対値である。Then, the position data 80 of the torch 16 that moves according to the execution of the cutting control is updated and stored in the torch position memory (322), and if the cutting control is not completed (S23), the torch position data A0 and the corner position data A1 It is determined whether or not the absolute value of the distance to the corner, that is, the distance to the corner, is less than or equal to a predetermined value A. If the distance to the corner is greater than the predetermined value A, that is, if the cut is a straight line, the process returns to S21. Here, the predetermined value A
is the distance to the corner when the cutting speed is in the deceleration region as the torch 16 approaches the corner, and is when the cutting speed of the torch 16 reaches speed v1 in FIG. When the torch 16 approaches the corner and the absolute value of the distance between the torch 16 and the corner is less than the predetermined value A and greater than the predetermined value B, it is determined as No at 325, and the cutting current II is adjusted from the cutting current II determined based on the cutting data table. The signal AS is determined and the cutting current is decreased (326), and the control is performed in S21.
Return to The predetermined value B is the absolute value of the distance between the torch 16 and the corner when the cutting speed of the torch 16 becomes speed 2 in FIG.

また、コーナまでの距離の絶対値が所定値Ｂ以下のコー
ナに非常に接近したときにはＳ２５でＹｅｓと判定され
、切断テーブルに基いて求めた切断電流Ｉ２から調整信
号ＡＳを決定し、切断電流を更に減少させ（Ｓ２７）、
３２１に戻る。In addition, when the absolute value of the distance to the corner is very close to a corner that is less than the predetermined value B, it is determined Yes in S25, and the adjustment signal AS is determined from the cutting current I2 obtained based on the cutting table, and the cutting current is adjusted. Further decrease (S27),
Return to 321.

尚、Ｓ１２において求めるトーチ１６の切断速度■は、
モータ駆動回路５０・５２に夫々供給する駆動信号に基
いて求めるようにしてもよい。Incidentally, the cutting speed ■ of the torch 16 determined in S12 is as follows:
It may be determined based on drive signals supplied to the motor drive circuits 50 and 52, respectively.

その結果、トーチ１６がコーナに接近して切断速度が減
速するのに伴い切断電流が減少するので、コーナは余分
に加熱されないで熱歪みが増大せず、安定したプラズマ
アークによりコーナ切断面の高品質が維持できる。As a result, the cutting current decreases as the torch 16 approaches the corner and the cutting speed slows down, so the corner is not heated excessively and thermal strain does not increase, and the stable plasma arc allows the corner cut surface to be raised. Quality can be maintained.

以上説明したように、母材６をプラズマ切断する際に、
入力された母材６の材質及び板厚に応じてトーチ１６の
切断速度及びトーチ１６の電極６０に供給する切断電流
が設定されるので、安定したプラズマアークにより切断
面の高品質化が図れる。また、コーナを切断する際に、
切断速度の減速に伴い切断電流が２段階に減少するので
、安定したプラズマアークによりコーナ切断面の高品質
化が図れる。As explained above, when plasma cutting the base material 6,
Since the cutting speed of the torch 16 and the cutting current supplied to the electrode 60 of the torch 16 are set according to the input material and plate thickness of the base material 6, high quality of the cut surface can be achieved by a stable plasma arc. Also, when cutting corners,
Since the cutting current is reduced in two stages as the cutting speed is reduced, the quality of the corner cut surface can be improved by a stable plasma arc.

更に、コーナは必要以上に加熱されないので、切断幅が
大きくならず、不良切断率を極力低減させることができ
ると共に、ドロスの付着量を少なくすることができ、高
度なプラズマ切断技術を持たない初心者にもコーナ切断
を含むプラズマ切断作業が可能となる。Furthermore, since the corners are not heated more than necessary, the cutting width does not become too large, reducing the rate of defective cuts as much as possible, and reducing the amount of dross deposited, making it easy for beginners who do not have advanced plasma cutting techniques. Plasma cutting operations, including corner cutting, are also possible.

尚、ガス供給装置からトーチ１６に至るガス供給パイプ
の途中にガス流量を調節するための弁体を介在させ、こ
の弁体を例えぼりニアソレノイドなどで開閉可能に構成
し、コーナ切断時にリニアソレノイドを駆動して弁体の
開閉度を調節しガス供給量を制御するようにしても良い
。In addition, a valve body for adjusting the gas flow rate is interposed in the middle of the gas supply pipe leading from the gas supply device to the torch 16, and this valve body is constructed so that it can be opened and closed by, for example, a linear solenoid. The amount of gas supplied may be controlled by driving the valve body to adjust the opening/closing degree of the valve body.

尚、非金属材料を切断するプラズマ切断装置にも本発明
を適用し得ることは勿論である。It goes without saying that the present invention can also be applied to a plasma cutting device for cutting non-metallic materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２回〜
第７図は本発明の実施例を示すもので、第２図はプラズ
マ切断装置の斜視図、第３図はプラズマ切断装置の制御
系のブロック図、第４図はトーチに供給する切断電流の
波形図、第５図は切断データテーブルに格納する切断速
度データと切断電流データの関係を示す線図、第６図は
コーナ切断時の切断電流制御を含む切断加工制御のルー
チンの概略フローチャート、第７図は変形例に係るコー
ナ切断時の切断電流制御を含む切断加工制御のルーチン
の概略フローチャートである。 １・・プラズマ切断装置、　２・４・・ガイドレール、
　６・母材、　　１６・・トーチ、　　１８・・Ｙ方向
サーボモータ、　２８・・トーチ移動用枠、　　３４・
・Ｘ方向サーボモータ、　４０・・制御駆動装置、　４
２・・プラズマアーク用電源装置、　４４・・操作盤、
　４８・・ＣＰＵ、５６・・ＲＯＭ、　　５Ｂ・・ＲＡ
Ｍ、　　６０・・電極、　６２・・ノズル、　６４・・
出力調整器。Figure 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, Part 2~
Fig. 7 shows an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of a plasma cutting device, Fig. 3 is a block diagram of the control system of the plasma cutting device, and Fig. 4 shows the cutting current supplied to the torch. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between cutting speed data and cutting current data stored in the cutting data table; FIG. 6 is a schematic flowchart of the cutting process control routine including cutting current control during corner cutting; FIG. FIG. 7 is a schematic flowchart of a cutting process control routine including cutting current control during corner cutting according to a modified example. 1. Plasma cutting device, 2.4. Guide rail,
6. Base material, 16. Torch, 18. Y direction servo motor, 28. Torch movement frame, 34.
・X-direction servo motor, 40...control drive device, 4
2...Plasma arc power supply device, 44...Operation panel,
48...CPU, 56...ROM, 5B...RA
M, 60... Electrode, 62... Nozzle, 64...
Output regulator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ノズル及び電極を有するトーチと、前記トーチの
電極に切断電流を供給するプラズマアーク用電源装置と
、前記トーチを母材に対して相対的に移動させるモータ
と、予め入力格納された切断加工情報を記憶しておきそ
の切断加工情報に基いて前記モータを数値制御する制御
駆動手段とを備え、トーチを相対的に走行させながらプ
ラズマアークで母材を切断するプラズマ切断装置におい
て、前記制御駆動手段からモータの速度に関する情報又
は母材に対するトーチの位置に関する情報を受けて、ト
ーチの切断速度が設定値以下となるコーナ切断時に切断
電流を減少させるようにプラズマアーク用電源装置に指
令する制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ切断
装置。(1) A torch having a nozzle and an electrode, a plasma arc power supply device that supplies cutting current to the electrode of the torch, a motor that moves the torch relative to the base material, and a cutting input stored in advance. and a control drive means for storing processing information and numerically controlling the motor based on the cutting processing information, in a plasma cutting apparatus that cuts a base material with a plasma arc while relatively running a torch. Control that receives information about the speed of the motor or information about the position of the torch with respect to the base material from the drive means, and instructs the plasma arc power supply device to reduce the cutting current when cutting at a corner when the cutting speed of the torch becomes less than a set value. A plasma cutting device characterized by being provided with means.