JP7783733B2 - Thermal processing systems, thermal processing power supplies, and thermal processing torches - Google Patents
Thermal processing systems, thermal processing power supplies, and thermal processing torchesInfo
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Description
本発明は、熱加工システム、熱加工用電源装置、および熱加工用トーチに関する。 The present invention relates to a thermal processing system, a power supply device for thermal processing, and a torch for thermal processing.
アークなどの熱を利用して溶接や切断などの熱加工を行うための熱加工システムがある。熱加工システムは、トーチと、トーチに電力を供給する電源装置とを備えている。たとえば溶接システムの場合、作業者は溶接トーチを把持し、トーチスイッチを操作することで、溶接電源装置から溶接トーチに電力を供給させる。これにより、溶接トーチの先端と被加工物との間にアークが発生して、溶接が行われる。溶接電流は、例えば被加工物の材質、板厚および溶接速度などに応じて設定することができる。 There are thermal processing systems that use heat from arcs and other sources to perform thermal processes such as welding and cutting. Thermal processing systems include a torch and a power supply that supplies power to the torch. For example, in a welding system, the worker holds the welding torch and operates the torch switch to supply power to the welding torch from the welding power supply. This generates an arc between the tip of the welding torch and the workpiece, allowing welding to occur. The welding current can be set according to, for example, the material, thickness, and welding speed of the workpiece.
特許文献1には、作業者によって入力された被加工物の材質および板厚などと、標準値としての溶接速度などとに基づいて溶接電流を設定する溶接条件設定方法が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載の方法の場合、作業者は、溶接作業時に、溶接状態などを見ながら、溶接トーチの移動速度を標準値である溶接速度に調整する必要がある。不慣れな作業者は、溶接状態などを見て、溶接トーチの移動速度を調整することが難しい。一方、特許文献2には、溶接速度を検出する方法が開示されている。特許文献2の方法では、溶接トーチに付されたマーカに対して光を照射し、マーカが反射した光を撮像した画像に基づいて溶接速度を算出する。当該方法の場合、溶接速度を測定するための追加の設備が必要になる。なお、溶接に限られず、切断などのトーチを用いた熱加工においても同様に、トーチの移動速度の測定が必要である。 Patent Document 1 discloses a welding condition setting method that sets the welding current based on the material and thickness of the workpiece input by the operator, as well as a standard welding speed. However, with the method described in Patent Document 1, the operator must adjust the welding torch movement speed to the standard welding speed while observing the welding status during welding. It is difficult for inexperienced operators to adjust the welding torch movement speed while observing the welding status. Meanwhile, Patent Document 2 discloses a method for detecting the welding speed. In the method described in Patent Document 2, light is irradiated onto a marker attached to the welding torch, and the welding speed is calculated based on an image of the light reflected by the marker. This method requires additional equipment to measure the welding speed. Note that measuring the torch movement speed is necessary not only for welding, but also for thermal processing using a torch, such as cutting.
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、追加の設備なしでトーチの移動速度を測定する機能を有する熱加工システムを提供することをその目的としている。 The present invention was conceived in light of the above circumstances, and its object is to provide a thermal processing system that has the ability to measure the torch travel speed without any additional equipment.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 To solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
本発明の第1の側面の熱加工システムは、熱加工用電源装置と、前記熱加工用電源装置から電力を供給されて熱加工を行う熱加工用トーチと、を備える熱加工システムであって、前記熱加工用トーチの操作により発生する第1信号が入力されてから、前記熱加工用トーチの操作により発生する第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部とを備えている。 A thermal processing system according to a first aspect of the present invention is a thermal processing system comprising a thermal processing power supply device and a thermal processing torch that receives power from the thermal processing power supply device and performs thermal processing. The thermal processing system also comprises a time measurement unit that measures the elapsed time from when a first signal generated by operation of the thermal processing torch is input until when a second signal generated by operation of the thermal processing torch is input, a travel distance setting unit that sets the travel distance of the thermal processing torch, and a speed calculation unit that calculates the travel speed based on the elapsed time and the travel distance.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記熱加工用トーチは、作業者によって操作される操作部を備え、前記第1信号は、前記操作部の第1の操作による第1操作信号であり、前記第2信号は、前記操作部の第2の操作による第2操作信号である。 In a preferred embodiment of the present invention, the thermal processing torch includes an operating unit operated by an operator, and the first signal is a first operating signal generated by a first operation of the operating unit, and the second signal is a second operating signal generated by a second operation of the operating unit.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記操作部は、電力供給の開始および停止を前記熱加工用電源装置に指示するために操作されるトーチスイッチを含み、前記第1の操作は、前記トーチスイッチを押圧する操作であり、前記第2の操作は、前記第1の操作を解除した後に、前記トーチスイッチを再度押圧する操作である。 In a preferred embodiment of the present invention, the operating unit includes a torch switch that is operated to instruct the thermal processing power supply device to start and stop power supply, and the first operation is to press the torch switch, and the second operation is to release the first operation and then press the torch switch again.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記熱加工用トーチと被加工物との間の電圧を検出する電圧センサをさらに備え、前記第1信号は、前記電圧センサの検出電圧値が閾値電圧値以上から前記閾値電圧値未満に切り替わったことを示す信号であり、前記第2信号は、前記検出電圧値が前記閾値電圧値未満から前記閾値電圧値以上に切り替わったことを示す信号である。 In a preferred embodiment of the present invention, the device further includes a voltage sensor that detects the voltage between the thermal processing torch and the workpiece, and the first signal is a signal indicating that the detected voltage value of the voltage sensor has switched from a threshold voltage value or greater to a value less than the threshold voltage value, and the second signal is a signal indicating that the detected voltage value has switched from a value less than the threshold voltage value to a value greater than or equal to the threshold voltage value.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記速度算出部が算出した前記移動速度に基づいて、前記熱加工用電源装置の電流指令値を算出する電流設定部をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the device further includes a current setting unit that calculates a current command value for the thermal processing power supply device based on the movement speed calculated by the speed calculation unit.
本発明の第2の側面の熱加工用トーチは、熱加工用電源装置から電力を供給されて熱加工を行う熱加工用トーチであって、作業者によって操作される操作部と、前記操作部の第1の操作による第1操作信号が入力されてから、前記操作部の第2の操作による第2操作信号が入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部とを備えている。 A thermal processing torch according to a second aspect of the present invention is a thermal processing torch that receives power from a thermal processing power supply device to perform thermal processing, and includes an operation unit operated by an operator, a time measurement unit that measures the elapsed time from when a first operation signal is input by a first operation of the operation unit to when a second operation signal is input by a second operation of the operation unit, a travel distance setting unit that sets the travel distance of the thermal processing torch, and a speed calculation unit that calculates the travel speed based on the elapsed time and the travel distance.
本発明の第3の側面の熱加工用電源装置は、熱加工を行う熱加工用トーチに電力を供給する熱加工用電源装置であって、前記熱加工用トーチの操作により発生する第1信号が入力されてから前記熱加工用トーチの操作により発生する第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部とを備えている。 A thermal processing power supply device according to a third aspect of the present invention is a thermal processing power supply device that supplies power to a thermal processing torch that performs thermal processing, and includes a time measurement unit that measures the elapsed time from when a first signal generated by operation of the thermal processing torch is input until when a second signal generated by operation of the thermal processing torch is input, a travel distance setting unit that sets the travel distance of the thermal processing torch, and a speed calculation unit that calculates the travel speed based on the elapsed time and the travel distance.
本発明によると、第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間が計測され、経過時間と移動距離とに基づいて移動速度が算出される。熱加工用トーチの移動開始時に第1信号を入力し、移動距離の移動後に第2信号を入力するように熱加工用トーチを操作すれば、自動的に移動速度を算出できる。また、熱加工用トーチの操作により発生する信号に基づいて移動速度を算出するので、従来の熱加工システムの演算処理を変更するだけで、追加の設備を必要としない。 According to the present invention, the elapsed time from when the first signal is input until the second signal is input is measured, and the movement speed is calculated based on the elapsed time and the distance traveled. By operating the thermal processing torch so that the first signal is input when the torch starts to move and the second signal is input after the torch has traveled the specified distance, the movement speed can be calculated automatically. Furthermore, because the movement speed is calculated based on signals generated by operating the torch, no additional equipment is required; simply modifying the calculation process of conventional thermal processing systems is all that is required.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る熱加工システムが切断システムである場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case in which the thermal processing system according to the present invention is a cutting system.
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る切断システムA1を説明するための図であり、切断システムA1の全体構成を示すブロック図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram for explaining a cutting system A1 according to a first embodiment, and is a block diagram showing the overall configuration of the cutting system A1.
図1に示すように、切断システムA1は、切断電源装置1、切断トーチ3、トーチケーブル39、パワーケーブル41,42、および通信線5を備えている。 As shown in FIG. 1, the cutting system A1 includes a cutting power supply 1, a cutting torch 3, a torch cable 39, power cables 41 and 42, and a communication line 5.
切断電源装置1の一方の出力端子は、パワーケーブル41を介して、切断トーチ3の電極に接続されている。切断電源装置1の他方の出力端子は、パワーケーブル42を介して、被加工物Wに接続される。切断電源装置1は、切断トーチ3の電極の先端と、被加工物Wとの間にアークを発生させ、アークに電力を供給する。切断システムA1は、当該アークの熱で被加工物Wの切断を行う。 One output terminal of the cutting power supply 1 is connected to the electrode of the cutting torch 3 via a power cable 41. The other output terminal of the cutting power supply 1 is connected to the workpiece W via a power cable 42. The cutting power supply 1 generates an arc between the tip of the electrode of the cutting torch 3 and the workpiece W, and supplies power to the arc. The cutting system A1 cuts the workpiece W using the heat of the arc.
切断電源装置1は、アーク切断のための電力を切断トーチ3に供給するものである。切断電源装置1は、電源部11、通信部12、操作部13、表示部14、および制御部15を備えている。なお、実際には、切断電源装置1は、切断トーチ3にエアーを供給するエアーコンプレッサなどを備えているが、記載および説明を省略する。 The cutting power supply 1 supplies power for arc cutting to the cutting torch 3. The cutting power supply 1 includes a power supply unit 11, a communication unit 12, an operation unit 13, a display unit 14, and a control unit 15. In reality, the cutting power supply 1 also includes an air compressor that supplies air to the cutting torch 3, but this will not be described here.
電源部11は、電力系統Pから入力される三相交流電力をアーク切断に適した電力に変換して出力する。通信部12は、切断トーチ3との間で通信を行う。通信部12は、制御部15から入力される信号を、通信線5を介して、切断トーチ3に送信する。また、通信部12は、通信線5を介して切断トーチ3から入力される信号を受信して、制御部15に出力する。なお、通信の規格は限定されない。通信部12は、切断トーチ3から入力される信号を受信するだけであってもよい。また、通信部12は、無線通信によって切断トーチ3と通信を行ってもよい。 The power supply unit 11 converts three-phase AC power input from the power system P into power suitable for arc cutting and outputs it. The communication unit 12 communicates with the cutting torch 3. The communication unit 12 transmits signals input from the control unit 15 to the cutting torch 3 via the communication line 5. The communication unit 12 also receives signals input from the cutting torch 3 via the communication line 5 and outputs them to the control unit 15. Note that the communication standard is not limited. The communication unit 12 may simply receive signals input from the cutting torch 3. The communication unit 12 may also communicate with the cutting torch 3 via wireless communication.
操作部13は、操作ボタンおよび操作ダイアルなどの操作手段を備え、作業者による操作手段の操作を操作信号として制御部15に出力する。なお、操作部13が備える操作手段の種類および数は限定されない。表示部14は、ディスプレイまたは表示灯などの表示手段を備え、制御部15からの指令に応じて、各種状態を表示する。なお、表示部14が備える表示手段の種類および数は限定されない。 The operation unit 13 is equipped with operation means such as operation buttons and operation dials, and outputs operation of the operation means by the operator to the control unit 15 as operation signals. There are no restrictions on the type and number of operation means equipped in the operation unit 13. The display unit 14 is equipped with display means such as a display or indicator light, and displays various statuses in response to commands from the control unit 15. There are no restrictions on the type and number of display means equipped in the display unit 14.
制御部15は、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されており、切断電源装置1の制御を行う。制御部15は、設定された切断条件に応じて電力を出力するように、電源部11を制御する。制御部15は、切断トーチ3から受信した信号( 後述する第1信号および第2信号)に応じて、電源部11に電力出力の開始および停止を指示する。また、本実施形態では、制御部15は、切断電流の電流指令値を自動的に設定する機能を備えている。制御部15の詳細については後述する。 The control unit 15 is realized by, for example, a microcomputer, and controls the cutting power supply 1. The control unit 15 controls the power supply unit 11 to output power according to the set cutting conditions. The control unit 15 instructs the power supply unit 11 to start and stop power output in response to signals (first and second signals, described below) received from the cutting torch 3. In this embodiment, the control unit 15 also has the function of automatically setting the current command value for the cutting current. Details of the control unit 15 will be described later.
切断電源装置1と切断トーチ3とは、トーチケーブル39によって接続されている。トーチケーブル39は、切断トーチ3の基端に接続されたケーブルであり、ケーブル内部にパワーケーブル41および通信線5が配置されている。 The cutting power supply 1 and cutting torch 3 are connected by a torch cable 39. The torch cable 39 is a cable connected to the base end of the cutting torch 3, and a power cable 41 and communication line 5 are arranged inside the cable.
切断トーチ3は、作業者によって把持されて、切断を行うためのものである。切断トーチ3は、切断電源装置1から供給される切断電力により、被加工物Wの切断を行う。切断トーチ3は、通信部31、操作部32、および制御部34を備えている。 The cutting torch 3 is held by an operator to perform cutting. The cutting torch 3 cuts the workpiece W using cutting power supplied from the cutting power supply 1. The cutting torch 3 is equipped with a communication unit 31, an operation unit 32, and a control unit 34.
通信部31は、切断電源装置1との間で通信を行う。通信部31は、制御部34から入力される信号を、通信線5を介して、切断電源装置1に送信する。また、通信部31は、通信線5を介して切断電源装置1から入力される信号を受信して、制御部34に出力する。通信の規格は限定されない。通信部31は、切断電源装置1に信号を送信するだけであってもよい。また、制御部34は、無線通信によって切断電源装置1と通信を行ってもよい。 The communication unit 31 communicates with the disconnection power supply device 1. The communication unit 31 transmits signals input from the control unit 34 to the disconnection power supply device 1 via the communication line 5. The communication unit 31 also receives signals input from the disconnection power supply device 1 via the communication line 5 and outputs them to the control unit 34. There are no limitations on the communication standard. The communication unit 31 may simply transmit signals to the disconnection power supply device 1. The control unit 34 may also communicate with the disconnection power supply device 1 via wireless communication.
操作部32は、操作手段を備え、作業者による操作手段の操作を操作信号として制御部34に出力する。操作手段は、少なくともトーチスイッチ32aを含んでいる。トーチスイッチ32aは、切断処理の開始/停止操作を受け付けるための操作手段であり、切断電源装置1に電力供給の開始/停止を指示するために操作される。なお、トーチスイッチ32aの形状および配置位置は限定されない。なお、操作部32は、他の操作手段(例えばガスチェックのための操作ボタンなど)を備えてもよい。 The operating unit 32 is equipped with operating means, and outputs operation of the operating means by the operator as an operation signal to the control unit 34. The operating means includes at least a torch switch 32a. The torch switch 32a is an operating means for accepting operations to start/stop the cutting process, and is operated to instruct the cutting power supply device 1 to start/stop power supply. There are no limitations on the shape or location of the torch switch 32a. The operating unit 32 may also be equipped with other operating means (for example, an operating button for a gas check).
制御部34は、例えばマイクロコンピュータなどによって実現され、切断トーチ3の制御を行う。制御部34は、操作部32から操作信号を入力された場合に、操作信号に応じた制御を行う。制御部34は、操作部32からトーチスイッチ32aを押圧したときの操作信号を入力されると、切断電源装置1に、切断を開始させるための第1信号を送信する。また、制御部34は、トーチスイッチ32aの押圧を解除した後に、トーチスイッチ32aを再度押圧したときの操作信号を入力されると、切断電源装置1に、切断を停止させるための第2信号を送信する。 The control unit 34 is realized by, for example, a microcomputer, and controls the cutting torch 3. When an operation signal is input from the operation unit 32, the control unit 34 performs control in accordance with the operation signal. When the control unit 34 receives an operation signal from the operation unit 32 indicating that the torch switch 32a is pressed, it sends a first signal to the cutting power supply 1 to start cutting. Furthermore, when the control unit 34 receives an operation signal from the operation unit 32 indicating that the torch switch 32a is pressed again after the torch switch 32a is released, it sends a second signal to the cutting power supply 1 to stop cutting.
次に、切断電源装置1の制御部15の詳細について説明する。 Next, we will explain the details of the control unit 15 of the disconnecting power supply device 1.
制御部15は、切断電源装置1の出力電流が電流指令値になるように、電源部11の図示しないインバータ回路を制御する。また、本実施形態では、制御部15は、電流指令値を自動的に設定する機能を備えている。制御部15は、機能構成として、時間計測部151、移動距離設定部152、速度算出部153、電流設定部154、および電源制御部155を備えている。 The control unit 15 controls the inverter circuit (not shown) of the power supply unit 11 so that the output current of the cutting power supply device 1 becomes the current command value. In this embodiment, the control unit 15 also has the function of automatically setting the current command value. The control unit 15 has the following functional components: a time measurement unit 151, a travel distance setting unit 152, a speed calculation unit 153, a current setting unit 154, and a power supply control unit 155.
電源制御部155は、切断電源装置1の出力電流を制御するための機能構成である。電源制御部155は、図示しない電流センサから入力される電流検出信号に基づいて、切断電源装置1の出力電流をフィードバック制御する。具体的には、電源制御部155は、電流検出信号に応じた電流値と、電流設定部154から入力される電流指令値との差に基づいて駆動信号を生成し、当該駆動信号を電源部11に出力する。電源部11は、入力される駆動信号に基づいてインバータ回路の各スイッチング素子をオンオフさせることで、出力電流を電流指令値に制御して出力する。 The power supply control unit 155 is a functional component for controlling the output current of the cutting power supply device 1. The power supply control unit 155 performs feedback control of the output current of the cutting power supply device 1 based on a current detection signal input from a current sensor (not shown). Specifically, the power supply control unit 155 generates a drive signal based on the difference between the current value corresponding to the current detection signal and the current command value input from the current setting unit 154, and outputs the drive signal to the power supply unit 11. The power supply unit 11 controls the output current to the current command value by turning each switching element of the inverter circuit on and off based on the input drive signal.
電流設定部154は、電流指令値を設定するための機能構成である。電流設定部154は、作業者による操作部13の操作手段の操作に応じて、電流指令値を設定する(手入力モード)。また、電流設定部154は、電流指令値を自動的に算出して設定する機能(自動設定モード)を有する。手入力モードと自動設定モードとは、作業者による操作部13の操作手段の操作に応じて切り替えられる。電流設定部154は、自動設定モードでは、作業者によって入力された被加工物Wの材質および板厚などと、速度算出部153から入力される移動速度とに基づいて、電流指令値を算出して設定する。なお、被加工物Wの材質および板厚などの情報は、作業者によって入力されるものに限定されない。これらの情報は自動的に検出されてもよい。例えば、エアーコンプレッサから供給されるエアーの圧力が検出されて、電流指令値を算出するための情報として用いられてもよい。 The current setting unit 154 is a functional component for setting a current command value. The current setting unit 154 sets the current command value in response to the operator's operation of the operating means of the operation unit 13 (manual input mode). The current setting unit 154 also has a function for automatically calculating and setting the current command value (automatic setting mode). The manual input mode and automatic setting mode are switched between in response to the operator's operation of the operating means of the operation unit 13. In automatic setting mode, the current setting unit 154 calculates and sets the current command value based on the material and thickness of the workpiece W input by the operator and the movement speed input from the speed calculation unit 153. Note that information such as the material and thickness of the workpiece W is not limited to information input by the operator. This information may also be detected automatically. For example, the pressure of the air supplied from an air compressor may be detected and used as information for calculating the current command value.
時間計測部151、移動距離設定部152、および速度算出部153は、自動設定モードのときに、移動速度を設定するための機能構成である。 The time measurement unit 151, movement distance setting unit 152, and speed calculation unit 153 are functional components for setting the movement speed when in automatic setting mode.
時間計測部151は、切断トーチ3から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。具体的には、時間計測部151は、通信部12が切断トーチ3から第1信号を受信したときに、図示しないタイマの計時を開始し、通信部12が切断トーチ3から第2信号を受信したときに、タイマの計時を終了する。そして、時間計測部151は、タイマが計時した時間を経過時間として、速度算出部153に出力する。 The time measurement unit 151 measures the elapsed time from when the first signal is input from the cutting torch 3 until the second signal is input. Specifically, the time measurement unit 151 starts timing on a timer (not shown) when the communication unit 12 receives the first signal from the cutting torch 3, and ends timing on the timer when the communication unit 12 receives the second signal from the cutting torch 3. The time measurement unit 151 then outputs the time measured by the timer to the speed calculation unit 153 as the elapsed time.
移動距離設定部152は、本実施形態では、あらかじめ設定されている距離を、切断トーチ3の移動距離として、速度算出部153に出力する。本実施形態では、移動距離設定部152には、移動距離の一例として、A4サイズの短辺の長さに近い20cmが設定されている。これは、切断電源装置1のマニュアルがA4サイズであり、切断トーチ3の移動距離の目安として、当該マニュアルを利用するためである。なお、移動距離設定部152に設定される移動距離は、限定されない。 In this embodiment, the travel distance setting unit 152 outputs a preset distance to the speed calculation unit 153 as the travel distance of the cutting torch 3. In this embodiment, the travel distance setting unit 152 sets 20 cm, which is close to the length of the short side of an A4 sheet, as an example of the travel distance. This is because the manual for the cutting power supply 1 is A4 size, and this manual is used as a guide for the travel distance of the cutting torch 3. However, the travel distance set in the travel distance setting unit 152 is not limited.
速度算出部153は、切断トーチ3の移動速度を算出する。速度算出部153は、移動距離設定部152から入力される移動距離を、時間計測部151から入力される経過時間で除算することで、移動速度を算出する。速度算出部153は、算出した移動速度を、電流設定部154に出力する。 The speed calculation unit 153 calculates the movement speed of the cutting torch 3. The speed calculation unit 153 calculates the movement speed by dividing the movement distance input from the movement distance setting unit 152 by the elapsed time input from the time measurement unit 151. The speed calculation unit 153 outputs the calculated movement speed to the current setting unit 154.
次に、制御部15が行う電流指令値の自動設定処理について説明する。作業者は、電流指令値の設定方法を、操作部13の操作手段の操作により、「手入力モード」および「自動設定モード」のいずれかから選択する。「手入力モード」が選択されている場合、作業者は、操作部13の操作手段を操作することで、電流指令値を手入力する。一方、「自動設定モード」が選択されている場合、電流指令値の自動設定処理が行われる。 Next, the automatic setting process of the current command value performed by the control unit 15 will be described. The operator selects the method for setting the current command value from either "manual input mode" or "automatic setting mode" by operating the operating means of the operation unit 13. If "manual input mode" is selected, the operator manually inputs the current command value by operating the operating means of the operation unit 13. On the other hand, if "automatic setting mode" is selected, the automatic setting process of the current command value is performed.
自動設定処理において、制御部15は、まず、作業者に、被加工物Wの材質および板厚などの情報を入力させる。たとえば、制御部15は、表示部14に各情報の入力を促す表示を行わせる。作業者は、表示部14の表示手段の表示に従って、操作部13の操作手段を操作して、各情報を入力する。次に、制御部15は、作業者に、切断トーチ3の移動を行わせる。当該移動は、実際に切断を行うときと同様の速度で行われる。たとえば、制御部15は、表示部14に切断トーチ3の移動を促す表示を行わせる。このとき、制御部15は、切断トーチ3をあらかじめ定められた距離を移動させるように促す。本実施形態では、制御部15は、切断電源装置1のマニュアルの短辺の長さを移動の目安にする様に案内する。また、制御部15は、移動の開始時と移動の終了時とに、トーチスイッチ32aを押圧するように案内する。制御部15は、「自動設定モード」においては、トーチスイッチ32aを押圧しても電力の出力を行わせない。作業者は、案内に従って、切断トーチ3を移動させる。制御部15は、切断トーチ3から入力される信号に応じて、速度計測処理を行って、移動速度を算出する。 In the automatic setting process, the control unit 15 first has the worker input information such as the material and thickness of the workpiece W. For example, the control unit 15 causes the display unit 14 to display a prompt to input each piece of information. The worker operates the operating means of the operating unit 13 according to the indications on the display means of the display unit 14 to input each piece of information. Next, the control unit 15 causes the worker to move the cutting torch 3. This movement is performed at the same speed as when actually cutting. For example, the control unit 15 causes the display unit 14 to display a prompt to move the cutting torch 3. At this time, the control unit 15 prompts the worker to move the cutting torch 3 a predetermined distance. In this embodiment, the control unit 15 guides the worker to use the length of the short side of the manual for the cutting power supply 1 as a guide for movement. The control unit 15 also guides the worker to press the torch switch 32a at the start and end of movement. In "automatic setting mode," the control unit 15 does not allow power to be output even when the torch switch 32a is pressed. The worker follows the instructions to move the cutting torch 3. The control unit 15 performs speed measurement processing in response to signals input from the cutting torch 3 and calculates the movement speed.
図2は、切断電源装置1の制御部15が行う速度計測処理の処理手順のフローチャートの一例である。速度計測処理は、「自動設定モード」が選択された場合に処理が開始される。 Figure 2 is an example flowchart of the speed measurement process performed by the control unit 15 of the power supply 1. The speed measurement process begins when the "automatic setting mode" is selected.
まず、移動距離が取得される(S1)。具体的には、移動距離設定部152が、あらかじめ設定されている移動距離を読み出す。次に、切断トーチ3からの第1信号が受信されたか否かが判別される(S2)。具体的には、制御部15が通信部12から第1信号を入力されたか否かを判別する。第1信号が受信されていない場合(S2:NO)、ステップS2に戻って、ステップS2の判別が繰り返される。つまり、制御部15は、第1信号が受信されるのを待つ。第1信号が受信された場合(S2:YES)、経過時間の計時が開始される(S3)。具体的には、時間計測部151が、タイマの計時を開始する。 First, the travel distance is acquired (S1). Specifically, the travel distance setting unit 152 reads out the previously set travel distance. Next, it is determined whether a first signal has been received from the cutting torch 3 (S2). Specifically, the control unit 15 determines whether a first signal has been input from the communication unit 12. If the first signal has not been received (S2: NO), the process returns to step S2, and the determination in step S2 is repeated. In other words, the control unit 15 waits for the first signal to be received. If the first signal has been received (S2: YES), measurement of the elapsed time begins (S3). Specifically, the time measurement unit 151 starts measuring the time on a timer.
次に、切断トーチ3からの第2信号が受信されたか否かが判別される(S4)。具体的には、制御部15が通信部12から第2信号を入力されたか否かを判別する。第2信号が受信されていない場合(S4:NO)、ステップS4に戻って、ステップS4の判別が繰り返される。つまり、制御部15は、第2信号が受信されるのを待つ。第2信号が受信された場合(S4:YES)、経過時間の計時が終了される(S5)。具体的には、時間計測部151が、タイマの計時を終了する。次に、移動速度が算出され(S6)、速度計測処理が終了する。具体的には、速度算出部153が、移動距離設定部152がステップS1で読み出した移動距離を、時間計測部151がステップS3~S5で計時した経過時間で除算することで、移動速度を算出する。なお、図2のフローチャートに示す処理手順は一例であって、制御部15が行う速度計測処理の処理手順は上述したものに限定されない。 Next, it is determined whether a second signal has been received from the cutting torch 3 (S4). Specifically, the control unit 15 determines whether a second signal has been input from the communication unit 12. If a second signal has not been received (S4: NO), the process returns to step S4 and the determination in step S4 is repeated. That is, the control unit 15 waits for a second signal to be received. If a second signal has been received (S4: YES), the measurement of the elapsed time is terminated (S5). Specifically, the time measurement unit 151 terminates the timer. Next, the movement speed is calculated (S6), and the speed measurement process is terminated. Specifically, the speed calculation unit 153 calculates the movement speed by dividing the movement distance read by the movement distance setting unit 152 in step S1 by the elapsed time measured by the time measurement unit 151 in steps S3 to S5. Note that the processing procedure shown in the flowchart in FIG. 2 is an example, and the processing procedure of the speed measurement process performed by the control unit 15 is not limited to the above.
制御部15(電流設定部154)は、速度計測処理により算出した移動速度と、作業者によって入力された被加工物Wの材質および板厚などの情報とに基づいて、電流指令値を算出して設定する。電流指令値の具体的な算出方法は限定されない。電流設定部154は、所定の演算式に基づいて電流指令値を演算してもよい。また、電流設定部154は、被加工物Wの材質および板厚などの情報ならびに移動速度と、電流指令値との対応関係を記憶した図示しない記憶部から、対応する電流指令値を読み出してもよい。これにより、電流指令値が自動的に算出されて、電源制御部155に出力される。なお、制御部15は、算出した電流指令値を表示部14の表示手段に表示させ、当該電流指令値を設定していいかを作業者に確認してから、電源制御部155に出力してもよい。また、制御部15は、速度計測処理により算出した移動速度を、表示部14の表示手段に表示させてもよい。この場合、作業者は、表示手段の表示をみて、自分が切断トーチ3を移動させた際の移動速度を認識できる。 The control unit 15 (current setting unit 154) calculates and sets a current command value based on the movement speed calculated by the speed measurement process and information such as the material and thickness of the workpiece W input by the operator. The specific method for calculating the current command value is not limited. The current setting unit 154 may calculate the current command value based on a predetermined arithmetic formula. The current setting unit 154 may also read the corresponding current command value from a memory unit (not shown) that stores information such as the material and thickness of the workpiece W, as well as the correspondence between the movement speed and the current command value. This automatically calculates the current command value and outputs it to the power supply control unit 155. The control unit 15 may also display the calculated current command value on the display means of the display unit 14 and confirm with the operator whether or not to set the current command value before outputting it to the power supply control unit 155. The control unit 15 may also display the movement speed calculated by the speed measurement process on the display means of the display unit 14. In this case, the operator can recognize the movement speed at which he or she moved the cutting torch 3 by looking at the display on the display means.
次に、切断システムA1の作用効果について説明する。 Next, we will explain the effects of the cutting system A1.
本実施形態によると、時間計測部151は、切断トーチ3から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。速度算出部153は、移動距離設定部152から入力される移動距離を、時間計測部151から入力される経過時間で除算することで、移動速度を算出して、電流設定部154に出力する。第1信号は、作業者が切断トーチ3の移動開始時にトーチスイッチ32aを押圧することで入力され、第2信号は、作業者が切断トーチ3を移動距離だけ移動させたときに、トーチスイッチ32aを再度押圧することで入力される。つまり、時間計測部151が計測した経過時間は、切断トーチ3を移動距離だけ移動させたときにかかる時間である。したがって、速度算出部153が算出する移動速度は、作業者が切断トーチ3を移動させた際の移動速度である。このように、切断システムA1(切断電源装置1)は、切断トーチ3の移動速度を測定する機能を有している。また、第1信号および第2信号は、切断トーチ3が元々備えているトーチスイッチ32aの操作に応じて入力される。したがって、切断システムA1は、従来の切断システムが備えている構成を用いて、制御部15での演算処理を変更しただけであり、追加の設備を必要としない。 In this embodiment, the time measurement unit 151 measures the elapsed time from when the first signal is input from the cutting torch 3 to when the second signal is input. The speed calculation unit 153 calculates the movement speed by dividing the movement distance input from the movement distance setting unit 152 by the elapsed time input from the time measurement unit 151, and outputs the calculated movement speed to the current setting unit 154. The first signal is input when the operator presses the torch switch 32a when starting to move the cutting torch 3, and the second signal is input when the operator presses the torch switch 32a again after moving the cutting torch 3 the movement distance. In other words, the elapsed time measured by the time measurement unit 151 is the time it takes to move the cutting torch 3 the movement distance. Therefore, the movement speed calculated by the speed calculation unit 153 is the movement speed when the operator moves the cutting torch 3. In this way, the cutting system A1 (cutting power supply 1) has the function of measuring the movement speed of the cutting torch 3. Furthermore, the first and second signals are input in response to the operation of the torch switch 32a that is originally provided on the cutting torch 3. Therefore, the cutting system A1 uses the same configuration as conventional cutting systems, with only the calculation processing in the control unit 15 changed, and does not require any additional equipment.
また、本実施形態によると、電流設定部154は、自動設定モードでは、作業者によって入力された被加工物Wの材質および板厚などと、速度算出部153から入力される移動速度とに基づいて、電流指令値を算出して設定する。速度算出部153は、作業者が切断トーチ3を実際に移動させた際の移動速度を算出する。したがって、作業者は、実際の切断作業において切断状態などを見ながら基準の速度に合わせるように切断トーチ3の移動速度を調整する必要がなく、自分の通常の移動速度で切断作業を行うことができる。 Furthermore, according to this embodiment, in automatic setting mode, the current setting unit 154 calculates and sets a current command value based on the material and thickness of the workpiece W input by the operator and the movement speed input from the speed calculation unit 153. The speed calculation unit 153 calculates the movement speed when the operator actually moves the cutting torch 3. Therefore, the operator does not need to adjust the movement speed of the cutting torch 3 to match a reference speed while observing the cutting state during actual cutting work, and can perform cutting work at his or her own normal movement speed.
また、本実施形態によると、第1信号および第2信号は、トーチスイッチ32aの押圧操作により生成される。作業者は、通常の切断作業と同様に、切断トーチ3を移動させてトーチスイッチ32aを操作するだけで、移動速度を検出するための第1信号および第2信号を入力することができる。 In addition, according to this embodiment, the first and second signals are generated by pressing the torch switch 32a. Just as with normal cutting work, the operator can input the first and second signals for detecting the movement speed by simply moving the cutting torch 3 and operating the torch switch 32a.
また、本実施形態によると、切断トーチ3は従来のものと機能が変わらないので、従来と同じものをそのまま利用できる。 In addition, according to this embodiment, the cutting torch 3 has the same functionality as a conventional one, so the same one can be used as is.
なお、本実施形態においては、制御部34がトーチスイッチ32aの押圧操作に基づいて第1信号および第2信号を送信する場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御部34は、トーチスイッチ32aの押圧操作に基づいて第1信号を送信し、トーチスイッチ32aの押圧解除操作に基づいて第2信号を送信してもよい。また、第1信号および第2信号を送信するために操作手段は、トーチスイッチ32a以外の操作手段であってもよく、移動速度を検出するためだけに設けられた操作手段であってもよい。 In this embodiment, the control unit 34 transmits the first signal and the second signal based on the pressing of the torch switch 32a, but this is not limited to this. For example, the control unit 34 may transmit the first signal based on the pressing of the torch switch 32a, and transmit the second signal based on the release of the torch switch 32a. Furthermore, the operating means for transmitting the first and second signals may be an operating means other than the torch switch 32a, or may be an operating means provided solely for detecting the movement speed.
また、本実施形態においては、移動距離設定部152が、あらかじめ設定されている距離を移動距離として出力する場合について説明したが、これに限られない。移動距離設定部152には、作業者が操作部13の操作手段を用いて移動距離を入力して設定してもよい。この場合、移動距離を自由に設定できる。例えば、被加工物Wの板厚が厚い場合などには、実際の切断速度を遅くする必要がある。これに合わせるように、速度計測処理において切断トーチ3をゆっくり移動させると、速度計測処理に時間がかかる。移動距離を短く設定することで、速度計測処理にかかる時間を短縮できる。また、移動距離設定部152は、切断トーチ3の実際の移動距離を測定して設定してもよい。 In addition, in this embodiment, the case where the travel distance setting unit 152 outputs a preset distance as the travel distance has been described, but this is not limited to this. The worker may input the travel distance into the travel distance setting unit 152 using the operating means of the operation unit 13 and set it. In this case, the travel distance can be set freely. For example, if the workpiece W is thick, the actual cutting speed needs to be slowed. If the cutting torch 3 is moved slowly in the speed measurement process to match this, the speed measurement process will take time. By setting a short travel distance, the time required for the speed measurement process can be shortened. The travel distance setting unit 152 may also measure and set the actual travel distance of the cutting torch 3.
また、本実施形態においては、速度算出部153が自動設定モードのときに移動速度を算出する場合について説明したが、これに限られない。速度算出部153は、実際の切断作業時に、移動速度を算出してもよい。 Furthermore, in this embodiment, a case has been described in which the speed calculation unit 153 calculates the movement speed when in automatic setting mode, but this is not limited to this. The speed calculation unit 153 may also calculate the movement speed during actual cutting work.
また、本実施形態においては、電源制御部155が切断電源装置1の出力電流を制御する場合について説明したが、これに限られない。電源制御部155は、切断電源装置1の出力電圧を制御してもよい。この場合、制御部15は、電流設定部154の代わりに、電圧指令値を設定するための電圧設定部を備えればよい。 Furthermore, in this embodiment, the case where the power supply control unit 155 controls the output current of the cutting power supply device 1 has been described, but this is not limited to this. The power supply control unit 155 may also control the output voltage of the cutting power supply device 1. In this case, the control unit 15 may be provided with a voltage setting unit for setting a voltage command value instead of the current setting unit 154.
図3~図5は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Figures 3 to 5 show other embodiments of the present disclosure. In these figures, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment, and redundant explanations will be omitted.
〔第2実施形態〕
図3は、第2実施形態に係る切断システムA2を説明するための図であり、切断システムA2の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る切断システムA2は、トーチスイッチ32aの操作を検出する構成が切断電源装置1に備えられている点で、第1実施形態に係る切断システムA1と異なる。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第1実施形態と同様である。
Second Embodiment
3 is a block diagram illustrating the overall configuration of a cutting system A2 according to a second embodiment. The cutting system A2 according to this embodiment differs from the cutting system A1 according to the first embodiment in that a configuration for detecting the operation of the torch switch 32a is provided in the cutting power supply 1. The configuration and operation of other parts of this embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、切断トーチ3は簡易な構造であり、切断電源装置1が操作検出部16を備えている。操作検出部16は、切断トーチ3のトーチスイッチ32aの操作を検出する。操作検出部16には、制御線6が接続されている。制御線6は、切断トーチ3の内部で、トーチスイッチ32aに連動するスイッチが接続されている。操作検出部16は、制御線6に電流が流れるか否かにより、切断トーチ3のトーチスイッチ32aが押圧されているか否かを検出し、検出結果を制御部15に出力する。トーチスイッチ32aが押圧されている場合、制御線6に所定電流が流れ、トーチスイッチ32aが押圧されていない場合、制御線6に所定電流が流れない。操作検出部16は、制御線6に所定電流が流れない状態から流れる状態に変わったときに、第1信号を制御部15に出力する。また、操作検出部16は、制御線6に所定電流が流れる状態から流れない状態に変わり、その後、再度、流れる状態に変わったときに、第2信号を制御部15に出力する。 In this embodiment, the cutting torch 3 has a simple structure, and the cutting power supply 1 is equipped with an operation detection unit 16. The operation detection unit 16 detects the operation of the torch switch 32a of the cutting torch 3. A control line 6 is connected to the operation detection unit 16. A switch linked to the torch switch 32a is connected to the control line 6 inside the cutting torch 3. The operation detection unit 16 detects whether the torch switch 32a of the cutting torch 3 is pressed based on whether or not current flows through the control line 6, and outputs the detection result to the control unit 15. When the torch switch 32a is pressed, a predetermined current flows through the control line 6, and when the torch switch 32a is not pressed, the predetermined current does not flow through the control line 6. The operation detection unit 16 outputs a first signal to the control unit 15 when the predetermined current changes from not flowing through the control line 6 to flowing. Furthermore, the operation detection unit 16 outputs a second signal to the control unit 15 when the control line 6 changes from a state in which a predetermined current flows to a state in which no current flows, and then changes back to a state in which a current flows.
本実施形態によると、時間計測部151は、操作検出部16から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。速度算出部153は、移動距離設定部152から入力される移動距離を、時間計測部151から入力される経過時間で除算することで、移動速度を算出して、電流設定部154に出力する。したがって、切断システムA2(切断電源装置1)は、切断トーチ3の移動速度を測定する機能を有している。また、第1信号および第2信号は、切断トーチ3が元々備えているトーチスイッチ32aの操作に応じて入力される。したがって、切断システムA2は、従来の切断システムが備えている構成を用いて、制御部15での演算処理を変更しただけであり、追加の設備を必要としない。また、切断システムA2は、切断システムA1と共通する構成により、切断システムA1と同等の効果を奏する。さらに、本実施形態によると、第1実施形態と比較して、切断トーチ3をより簡易な構造にできる。 In this embodiment, the time measurement unit 151 measures the elapsed time from when the first signal is input from the operation detection unit 16 until when the second signal is input. The speed calculation unit 153 calculates the movement speed by dividing the movement distance input from the movement distance setting unit 152 by the elapsed time input from the time measurement unit 151, and outputs the movement speed to the current setting unit 154. Therefore, the cutting system A2 (cutting power supply 1) has the function of measuring the movement speed of the cutting torch 3. Furthermore, the first and second signals are input in response to the operation of the torch switch 32a that the cutting torch 3 originally has. Therefore, the cutting system A2 uses the configuration of a conventional cutting system, with only the calculation processing in the control unit 15 changed, and does not require any additional equipment. Furthermore, the cutting system A2 achieves the same effects as the cutting system A1 due to the configuration shared with the cutting system A1. Furthermore, according to this embodiment, the cutting torch 3 can have a simpler structure than the first embodiment.
〔第3実施形態〕
図4は、第3実施形態に係る切断システムA3を説明するための図であり、切断システムA3の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る切断システムA3は、切断トーチ3の制御部34が、移動速度を算出するための機能構成を備えている点で、第1実施形態に係る切断システムA1と異なる。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第1実施形態と同様である。
Third Embodiment
4 is a diagram for explaining a cutting system A3 according to a third embodiment, and is a block diagram showing the overall configuration of the cutting system A3. The cutting system A3 according to this embodiment differs from the cutting system A1 according to the first embodiment in that the control unit 34 of the cutting torch 3 has a functional configuration for calculating the movement speed. The configuration and operation of other parts of this embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、切断トーチ3の制御部34は、時間計測部341、移動距離設定部342、および速度算出部343を備えている。時間計測部341、移動距離設定部342、および速度算出部343は、それぞれ、時間計測部151、移動距離設定部152、および速度算出部153と同様の機能を有する。時間計測部341は、操作部32から入力されるトーチスイッチ32aを押圧したときの操作信号を第1信号として受け付け、トーチスイッチ32aの押圧を解除した後に、トーチスイッチ32aを再度押圧したときの操作信号を第2信号として受け付ける。速度算出部343は、算出した切断トーチ3の移動速度を、通信部31を介して、切断電源装置1に送信する。 In this embodiment, the control unit 34 of the cutting torch 3 includes a time measurement unit 341, a travel distance setting unit 342, and a speed calculation unit 343. The time measurement unit 341, the travel distance setting unit 342, and the speed calculation unit 343 have the same functions as the time measurement unit 151, the travel distance setting unit 152, and the speed calculation unit 153, respectively. The time measurement unit 341 receives an operation signal input from the operation unit 32 when the torch switch 32a is pressed as a first signal, and receives an operation signal when the torch switch 32a is pressed again after the torch switch 32a is released as a second signal. The speed calculation unit 343 transmits the calculated travel speed of the cutting torch 3 to the cutting power supply 1 via the communication unit 31.
本実施形態では、切断電源装置1の制御部15は、時間計測部151、移動距離設定部152、および速度算出部153を備えておらず、速度取得部156を備えている。速度取得部156は、自動設定モードのときに、通信部12が切断トーチ3から受信した移動速度を取得し、電流設定部154に出力する。 In this embodiment, the control unit 15 of the cutting power supply 1 does not include a time measurement unit 151, a travel distance setting unit 152, or a speed calculation unit 153, but instead includes a speed acquisition unit 156. In automatic setting mode, the speed acquisition unit 156 acquires the travel speed received from the cutting torch 3 by the communication unit 12 and outputs it to the current setting unit 154.
本実施形態によると、時間計測部341は、操作部32から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。速度算出部343は、移動距離設定部342から入力される移動距離を、時間計測部341から入力される経過時間で除算することで、移動速度を算出して、切断電源装置1に送信する。したがって、切断システムA3(切断トーチ3)は、切断トーチ3の移動速度を測定する機能を有している。また、第1信号および第2信号は、切断トーチ3が元々備えているトーチスイッチ32aの操作に応じて入力される。したがって、切断システムA3は、従来の切断システムが備えている構成を用いて、制御部34での演算処理を変更しただけであり、追加の設備を必要としない。また、切断システムA3は、切断システムA1と共通する構成により、切断システムA1と同等の効果を奏する。さらに、本実施形態によると、切断電源装置1は従来のものと機能が代わらないので、従来と同じものをそのまま利用できる。 In this embodiment, the time measurement unit 341 measures the elapsed time from when the first signal is input from the operation unit 32 until when the second signal is input. The speed calculation unit 343 calculates the movement speed by dividing the movement distance input from the movement distance setting unit 342 by the elapsed time input from the time measurement unit 341, and sends the calculated movement speed to the cutting power supply 1. Therefore, the cutting system A3 (cutting torch 3) has the function of measuring the movement speed of the cutting torch 3. Furthermore, the first and second signals are input in response to the operation of the torch switch 32a that the cutting torch 3 originally has. Therefore, the cutting system A3 uses the configuration of a conventional cutting system, with only the calculation processing in the control unit 34 changed, and does not require any additional equipment. Furthermore, the cutting system A3 achieves the same effects as the cutting system A1 due to the configuration shared with the cutting system A1. Furthermore, according to this embodiment, the cutting power supply 1 does not change function from the conventional one, so the same conventional one can be used as is.
〔第4実施形態〕
図5は、第4実施形態に係る溶接システムA4を説明するための図であり、溶接システムA4の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る溶接システムA4は、溶接電源装置10と溶接トーチ30とを備える溶接システムである点で、切断システムA1と異なる。
Fourth Embodiment
5 is a block diagram illustrating a welding system A4 according to a fourth embodiment, which is a diagram illustrating the overall configuration of the welding system A4. The welding system A4 according to this embodiment differs from the cutting system A1 in that the welding system A4 includes a welding power supply 10 and a welding torch 30.
本実施形態では、溶接システムA4は、溶接電源装置10および溶接トーチ30を備えている。溶接電源装置10は、溶接トーチ30の先端から突出する電極の先端と、被加工物Wとの間にアークを発生させ、アークに電力を供給する。溶接システムA4は、当該アークの熱で被加工物Wの溶接を行う。なお、溶接システムA4の構成は限定されない。溶接システムA4は、図示しないワイヤ送給装置を備え、溶接トーチ30に消耗式の電極としての溶接ワイヤを送給する構成であってもよいし、溶接トーチ30が非消耗式の電極を備える構成であってもよい。 In this embodiment, welding system A4 includes a welding power supply 10 and a welding torch 30. Welding power supply 10 generates an arc between the tip of the electrode protruding from the tip of welding torch 30 and the workpiece W, and supplies power to the arc. Welding system A4 uses the heat of the arc to weld the workpiece W. Note that the configuration of welding system A4 is not limited. Welding system A4 may be configured to include a wire feeder (not shown) and feed welding wire as a consumable electrode to welding torch 30, or the welding torch 30 may be configured to include a non-consumable electrode.
溶接トーチ30は、作業者によって把持されて、溶接を行うためのものである。溶接トーチ30は、溶接電源装置10から供給される溶接電力により、被加工物Wの溶接を行う。溶接トーチ30は、通信部31、操作部32、および制御部34を備えている。通信部31、操作部32、および制御部34は、それぞれ、第1実施形態の切断トーチ3の通信部31、操作部32、および制御部34と同様の機能を有する。 The welding torch 30 is held by an operator to perform welding. The welding torch 30 welds the workpiece W using welding power supplied from the welding power supply 10. The welding torch 30 is equipped with a communication unit 31, an operation unit 32, and a control unit 34. The communication unit 31, operation unit 32, and control unit 34 have the same functions as the communication unit 31, operation unit 32, and control unit 34 of the cutting torch 3 of the first embodiment, respectively.
溶接電源装置10は、アーク溶接のための電力を溶接トーチ30に供給するものである。溶接電源装置10は、電源部11、通信部12、操作部13、表示部14、制御部15、第2電源部17、および電圧センサ18を備えている。電源部11、通信部12、操作部13、および表示部14は、それぞれ、第1実施形態の切断電源装置1の電源部11、通信部12、操作部13、および表示部14と同様の機能を有する。 The welding power supply 10 supplies power for arc welding to the welding torch 30. The welding power supply 10 includes a power supply unit 11, a communication unit 12, an operation unit 13, a display unit 14, a control unit 15, a second power supply unit 17, and a voltage sensor 18. The power supply unit 11, communication unit 12, operation unit 13, and display unit 14 have the same functions as the power supply unit 11, communication unit 12, operation unit 13, and display unit 14 of the cutting power supply 1 of the first embodiment, respectively.
第2電源部17は、溶接トーチ30の電極の溶着検出の電圧を出力するための電源である。第2電源部17は、電源部11と比較して低い電圧(例えば15V程度)を、溶接トーチ30の電極と被加工物との間に印加する。また、本実施形態では、第2電源部17は、自動設定モードのときに、溶接トーチ30の移動速度を検出するために、電圧を出力する。なお、溶接電源装置10は、第2電源部17を備えておらず、代わりに電源部11が低い電圧を出力してもよい。 The second power supply unit 17 is a power supply for outputting a voltage for detecting welding of the electrode of the welding torch 30. The second power supply unit 17 applies a lower voltage (for example, approximately 15 V) compared to the power supply unit 11 between the electrode of the welding torch 30 and the workpiece. In this embodiment, the second power supply unit 17 also outputs a voltage to detect the movement speed of the welding torch 30 in the automatic setting mode. Note that the welding power supply 10 may not be equipped with the second power supply unit 17, and instead the power supply unit 11 may output a lower voltage.
電圧センサ18は、溶接電源装置10の出力電圧、すなわち、溶接トーチ30の電極の先端と被加工物Wとの間の電圧を検出する。本実施形態では、電圧センサ18は、パワーケーブル41が接続される出力端子とパワーケーブル42が接続される出力端子との間に接続されている。電圧センサ18は、出力電圧に応じた電圧検出信号を制御部15に出力する。なお、第1~3実施形態においては図示および説明を省略しているが、切断電源装置1も電圧センサ18を備えている。 The voltage sensor 18 detects the output voltage of the welding power supply 10, i.e., the voltage between the tip of the electrode of the welding torch 30 and the workpiece W. In this embodiment, the voltage sensor 18 is connected between the output terminal to which the power cable 41 is connected and the output terminal to which the power cable 42 is connected. The voltage sensor 18 outputs a voltage detection signal corresponding to the output voltage to the control unit 15. Note that although not shown or described in the first to third embodiments, the cutting power supply 1 also includes a voltage sensor 18.
溶接電源装置10の制御部15の時間計測部151、移動距離設定部152、速度算出部153、電流設定部154、および電源制御部155は、それぞれ、第1実施形態の切断電源装置1の制御部15の時間計測部151、移動距離設定部152、速度算出部153、電流設定部154、および電源制御部155と同様の機能を有する。溶接電源装置10の制御部15は、電圧比較部157をさらに備えている。 The time measurement unit 151, travel distance setting unit 152, speed calculation unit 153, current setting unit 154, and power supply control unit 155 of the control unit 15 of the welding power supply 10 have the same functions as the time measurement unit 151, travel distance setting unit 152, speed calculation unit 153, current setting unit 154, and power supply control unit 155 of the control unit 15 of the cutting power supply 1 of the first embodiment, respectively. The control unit 15 of the welding power supply 10 further includes a voltage comparison unit 157.
電圧比較部157は、電圧センサ18から入力される電圧検出信号に応じた電圧値と閾値電圧値とを比較する。自動設定モードにおいて、第2電源部17が電圧を出力しているとき、溶接トーチ30の電極と被加工物Wとが離れている場合、電圧センサ18は、第2電源部17が出力する電圧(例えば15V)を検出する。一方、溶接トーチ30の電極と被加工物Wとが接触している場合、通電するので、電圧センサ18が検出する電圧値は「0」Vになる。電圧比較部157は、電圧センサ18が検出した電圧値と、第2電源部17の出力電圧と「0」との間で設定された閾値電圧値とを比較する。電圧比較部157は、電圧センサ18の検出電圧値が閾値電圧値以上から閾値電圧値未満に切り替わったときに、第1信号を時間計測部151に出力する。また、電圧比較部157は、電圧センサ18の検出電圧値が閾値電圧値未満から閾値電圧値以上に切り替わったときに、第2信号を時間計測部151に出力する。時間計測部151は、電圧比較部157から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。 The voltage comparator 157 compares the voltage value corresponding to the voltage detection signal input from the voltage sensor 18 with a threshold voltage value. In automatic setting mode, when the second power supply 17 is outputting a voltage and the electrode of the welding torch 30 is separated from the workpiece W, the voltage sensor 18 detects the voltage (e.g., 15 V) output by the second power supply 17. On the other hand, when the electrode of the welding torch 30 is in contact with the workpiece W, current flows, and the voltage value detected by the voltage sensor 18 becomes "0" V. The voltage comparator 157 compares the voltage value detected by the voltage sensor 18 with a threshold voltage value set between the output voltage of the second power supply 17 and "0". When the detected voltage value of the voltage sensor 18 switches from above the threshold voltage value to below the threshold voltage value, the voltage comparator 157 outputs a first signal to the time measurement unit 151. Furthermore, when the detected voltage value of the voltage sensor 18 switches from less than the threshold voltage value to greater than or equal to the threshold voltage value, the voltage comparison unit 157 outputs a second signal to the time measurement unit 151. The time measurement unit 151 measures the elapsed time from when the first signal is input from the voltage comparison unit 157 to when the second signal is input.
自動設定処理において、制御部15は、作業者に溶接トーチ30の移動を行わせる際に、溶接トーチ30の電極の先端を被加工物Wに接触させた状態で移動させるように促す。これにより、溶接トーチ30の電極の先端が被加工物Wに接触したときに、時間計測部151に第1信号が入力され、あらかじめ定められた移動距離を移動させた後、溶接トーチ30の電極の先端が被加工物Wから離れたときに、時間計測部151に第2信号が入力される。 During the automatic setting process, when the control unit 15 has the operator move the welding torch 30, it prompts the operator to move the welding torch 30 while keeping the tip of the electrode of the welding torch 30 in contact with the workpiece W. As a result, when the tip of the electrode of the welding torch 30 comes into contact with the workpiece W, a first signal is input to the time measurement unit 151, and when the tip of the electrode of the welding torch 30 separates from the workpiece W after moving a predetermined distance, a second signal is input to the time measurement unit 151.
本実施形態によると、時間計測部151は、電圧比較部157から第1信号が入力されてから第2信号が入力されるまでの経過時間を計測する。速度算出部153は、移動距離設定部152から入力される移動距離を、時間計測部151から入力される経過時間で除算することで、移動速度を算出して、電流設定部154に出力する。したがって、溶接システムA4(溶接電源装置10)は、溶接トーチ30の移動速度を測定する機能を有している。また、第1信号および第2信号は、溶接電源装置10が元々備えている第2電源部17の出力電圧を利用して、元々備えている電圧センサ18の電圧検出信号に基づいて生成される。したがって、溶接システムA4は、従来の溶接システムが備えている構成を用いて、制御部15での演算処理を変更しただけであり、追加の設備を必要としない。また、溶接システムA4は、切断システムA1と共通する構成により、切断システムA1と同等の効果を奏する。さらに、本実施形態によると、自動設定処理において移動速度を検出する際に、作業者は、トーチスイッチ32aの操作を行う必要がない。なお、時間計測部151は、第1実施形態の場合と同様の方法で、溶接トーチ30から入力される第1信号および第2信号に基づいて経過時間を計測してもよい。 In this embodiment, the time measurement unit 151 measures the elapsed time from when the first signal is input from the voltage comparison unit 157 to when the second signal is input. The speed calculation unit 153 calculates the movement speed by dividing the movement distance input from the movement distance setting unit 152 by the elapsed time input from the time measurement unit 151, and outputs the calculated movement speed to the current setting unit 154. Therefore, the welding system A4 (welding power supply 10) has the function of measuring the movement speed of the welding torch 30. Furthermore, the first and second signals are generated based on the voltage detection signal of the voltage sensor 18, which is also included in the welding power supply 10, using the output voltage of the second power supply unit 17 that is also included in the welding power supply 10. Therefore, the welding system A4 uses the configuration of a conventional welding system, with only the calculation processing in the control unit 15 changed, and does not require any additional equipment. Furthermore, the welding system A4 achieves the same effects as the cutting system A1 by using a configuration that is common to the cutting system A1. Furthermore, according to this embodiment, when detecting the movement speed during the automatic setting process, the operator does not need to operate the torch switch 32a. Note that the time measurement unit 151 may measure the elapsed time based on the first and second signals input from the welding torch 30 in the same manner as in the first embodiment.
上記第1~4実施形態においては、本発明を切断システムまたは溶接システムに適用した場合について説明したが、これに限られない。例えば、被加工物Wに溝彫りを行うアークガウジングシステムなどの他の熱加工用システムにおいても、本発明を適用することができる。また、アークによる熱加工に限定されず、ガス溶接や抵抗溶接などの熱加工を行う熱加工システムにおいても、本発明を適用することができる。 In the first to fourth embodiments above, the present invention has been described as being applied to a cutting system or welding system, but this is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to other thermal processing systems, such as an arc gouging system that carves grooves into the workpiece W. Furthermore, the present invention is not limited to thermal processing using arcs, and can also be applied to thermal processing systems that perform thermal processing such as gas welding and resistance welding.
本発明に係る熱加工システム、熱加工用電源装置、および熱加工用トーチは、上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る熱加工システム、熱加工用電源装置、および熱加工用トーチの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The thermal processing system, thermal processing power supply, and thermal processing torch of the present invention are not limited to the above-described embodiments. The specific configurations of each part of the thermal processing system, thermal processing power supply, and thermal processing torch of the present invention can be freely designed and modified in various ways.
A1~A3:切断システム、A4:溶接システム、1:切断電源装置、10:溶接電源装置、3:切断トーチ、30:溶接トーチ、151,341:時間計測部、152,342:移動距離設定部、153,343:速度算出部、154:電流設定部、32:操作部、32a:トーチスイッチ、18:電圧センサ A1-A3: Cutting system, A4: Welding system, 1: Cutting power supply, 10: Welding power supply, 3: Cutting torch, 30: Welding torch, 151, 341: Time measurement unit, 152, 342: Travel distance setting unit, 153, 343: Speed calculation unit, 154: Current setting unit, 32: Operation unit, 32a: Torch switch, 18: Voltage sensor
Claims (5)
前記熱加工用トーチは、作業者によって操作される操作部を備え、
前記操作部の第1の操作による第1操作信号に応じた第1信号が前記熱加工用トーチから入力されてから、前記操作部の第2の操作による第2操作信号に応じた第2信号が前記熱加工用トーチから入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、
前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、
前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部と、
を備えている、
熱加工システム。 A thermal processing system comprising: a thermal processing power supply device; and a thermal processing torch that receives power from the thermal processing power supply device and performs thermal processing,
The thermal processing torch includes an operating unit that is operated by an operator,
a time measurement unit that measures the elapsed time from when a first signal corresponding to a first operation signal generated by a first operation of the operation unit is input from the thermal processing torch until when a second signal corresponding to a second operation signal generated by a second operation of the operation unit is input from the thermal processing torch ;
a movement distance setting unit that sets a movement distance of the thermal processing torch;
a speed calculation unit that calculates a moving speed based on the elapsed time and the moving distance;
Equipped with
Thermal processing system.
前記第1の操作は、前記トーチスイッチを押圧する操作であり、
前記第2の操作は、前記第1の操作を解除した後に、前記トーチスイッチを再度押圧する操作である、
請求項1に記載の熱加工システム。 the operating unit includes a torch switch that is operated to instruct the thermal processing power supply device to start and stop power supply,
the first operation is an operation of pressing the torch switch,
The second operation is an operation of pressing the torch switch again after releasing the first operation.
The thermal processing system of claim 1 .
請求項1または2に記載の熱加工システム。 a current setting unit that calculates a current command value for the thermal processing power supply device based on the moving speed calculated by the speed calculation unit;
The thermal processing system according to claim 1 or 2 .
作業者によって操作される操作部と、
前記操作部の第1の操作による第1操作信号が前記操作部から入力されてから、前記操作部の第2の操作による第2操作信号が前記操作部から入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、
前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、
前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部と、
を備えている、
熱加工用トーチ。 A thermal processing torch that performs thermal processing by receiving power from a thermal processing power supply device,
an operation unit operated by an operator;
a time measurement unit that measures an elapsed time from when a first operation signal is input from the operation unit due to a first operation of the operation unit to when a second operation signal is input from the operation unit due to a second operation of the operation unit;
a movement distance setting unit that sets a movement distance of the thermal processing torch;
a speed calculation unit that calculates a moving speed based on the elapsed time and the moving distance;
Equipped with
Heat processing torch.
前記操作部の第1の操作による第1操作信号に応じた第1信号が前記熱加工用トーチから入力されてから、前記操作部の第2の操作による第2操作信号に応じた第2信号が前記熱加工用トーチから入力されるまでの経過時間を計測する時間計測部と、
前記熱加工用トーチの移動距離を設定する移動距離設定部と、
前記経過時間と前記移動距離とに基づいて、移動速度を算出する速度算出部と、
を備えている、
熱加工用電源装置。 A thermal processing power supply device that supplies power to a thermal processing torch that performs thermal processing and has an operating unit operated by an operator ,
a time measurement unit that measures the elapsed time from when a first signal corresponding to a first operation signal generated by a first operation of the operation unit is input from the thermal processing torch until when a second signal corresponding to a second operation signal generated by a second operation of the operation unit is input from the thermal processing torch ;
a movement distance setting unit that sets a movement distance of the thermal processing torch;
a speed calculation unit that calculates a moving speed based on the elapsed time and the moving distance;
Equipped with
Power supply for thermal processing.
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