JP2000317639A

JP2000317639A - プラズマ切断方法及び装置

Info

Publication number: JP2000317639A
Application number: JP11131107A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamaguchi; 義博山口; Tetsuya Kahata; 哲也加端; Kenichi Nishihara; 賢一西原
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-21
Also published as: US6222154B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ダブルスワール方式のプラズマトーチを用い
たプラズマ切断において、切断ラインの形状がどのよう
であっても、常に一定のべべ角を維持できるようにし、
もって、切断軌跡の精度を高める。【解決手段】切断ラインの直線又は比較的に緩やかな
カーブの場所では、ＮＣ制御部８３が切断速度を高速に
するとともに、ガス制御部８５が２次ガス流量又は２次
ガス旋回強度を高くする。切断ラインのコーナ又は比較
的に急なカーブの場所では、ＮＣ制御部８３が切断速度
を低速にするとともに、ガス制御部８５が２次ガス流量
又は旋回強度を比較的に低くする。ＮＣ制御部８３は、
切断速度は、切断遅れに起因する上カーフ軌跡と下カー
フ軌跡との間の位置ずれが所定の許容値以下になるよう
に、切断ラインの曲率の大小に応じての切断速度を決定
する。ガス制御部８５は、２次ガス流量又は旋回強度
は、どの切断速度でもワークの製品側べベル角が０度に
なるように、切断速度の高低に応じて２次ガス流量又は
旋回強度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、プラズマアーク切
断技術に関わり、特に切断面のベベル角の改善を目的と
した２次ガスの使い方の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】特許第２６８９３１０号にあるように、
旋回するプラズマアークの周囲に同方向へ旋回する２次
ガス旋回流を供給することにより、２次ガス旋回流の旋
回強度により切断面のベベル角を調整することが可能で
ある。ここで、べベル角とは、ワーク下面に垂直な面と
切断面とのなす角度である。一般に、プラズマアーク切
断では、図１（Ａ）に示すように、プラズマアーク１の
緊縮により、ワーク３のカーフ（切断溝）５の断面形状
は下へ向かうほど狭くなるテーパ形状であり（つまり、
上カーフ幅が広く、下カーフ幅より狭い）。よって、両
側の切断面７Ｌ，７Ｒはワーク下面９に対し垂直（ベベ
ル角が０度）ではなく数度程度テーパする。切断速度が
高くなるほど、このテーパの程度は大きくなる。ところ
が、プラズマアーク旋回流の周囲に同旋回方向の２次ガ
ス旋回流を供給すると、図１（Ｂ）に示すように、プラ
ズマアーク１がワーク３に到達すると、２次ガス旋回流
の作用によってプラズマアーク１の中心軸１Ａが切断方
向（図１では紙面を表から裏へ貫く方向）に向かって右
又は左の方向へ屈折し傾く（右か左かは旋回方向で決ま
り、図１の例では上から見て右回りの旋回方向によって
アーク１が右へ傾いている）。そのため、アーク軸１Ａ
が傾いた側の切断面７Ｒでは、ベベル角が０度の方向へ
修正される。２次ガス旋回流の強度（つまり、２次ガス
流量）を増やすほど、アーク軸１Ａの傾斜角度が大きく
なるので、ベベル角を０度に修正することは勿論、０度
を超えて更に反対側へ過修正することも可能である。よ
って、２次ガス旋回流の強度（２次ガス流量）を適当値
に設定しておくことで、ベベル角を所望値（典型的には
０度）に調整することができる。

【０００３】この技術を本明細書では、「プラズマアー
クと２次ガスの２重の旋回流」という意味で「ダブルス
ワール方式」と呼ぶ。ダブルスワール方式により、高速
に切断を行えるのでプラズマ切断装置の生産性が向上す
る。

【０００４】一般にプラズマ切断装置は、プラズマトー
チを保持し且つＸＹ方向に移動させる移動系統によっ
て、プラズマトーチをワークに対し、切り出そうとする
製品の形状に合せた切断ラインに沿って移動させつつ、
切断を進めていく。このとき、切断ラインの直線や緩カ
ーブの部分では高速に切断を行うが、コーナや急カーブ
のような部分や穴、特に小径の穴では、低速で切断を行
う。その理由は、コーナや急カーブや穴などでは移動方
向が急変するため、ＸＹ移動系統が高速に追従できず切
断軌跡の精度が悪化するからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１（Ａ）に示した切
断面のテーパの程度は、高速切断時には大きく、低速切
断時には小さい。そのため、ダブルスワール方式を採用
したプラズマ切断において、切断ラインの直線や緩カー
ブを高速切断するときべベル角が丁度０度になるよう２
次ガス旋回流の強度（２次ガス流量）を設定しておいた
とすると、コーナや急カーブを低速で切断するときに
は、べベル角が過修正され０度にならないという問題が
生じる。

【０００６】また、図２に示すようにワーク３の切断最
前面１１では上側より下側の方が切断が遅れるという現
象がある（以下、切断最前面１１の上縁に対する下縁の
切断が遅れた分の距離１３を「切断遅れ」という）。そ
のため、特にコーナや急カーブのように切断方向が大き
く変わる箇所で、カーフ５の上側の軌跡（以下、上カー
フ軌跡という）１５と下側の軌跡（以下、「下カーフ軌
跡」という）１７との間に位置的なずれが生じる。例え
ば、図３は、切断ライン１９のコーナ１９Ａ付近でのワ
ーク３の平面図を示しているが、上カーフ軌跡１５（実
線で示す）はプラズマトーチの移動に忠実に対応して、
シャープなエッジをもった正確なコーナ１９Ａを切り出
すが、下カーフ軌跡１７(見易くするため破線で示す)は
切断遅れによりコーナ１９Ａの内側を通りシャープなエ
ッジを切ることができない。こうして、切断遅れによっ
て上下のカーフ軌跡１５、１７間に位置的なずれが生じ
るため、べベル角が変化するだけでなく、切断軌跡（特
に下カーフ軌跡１７）の精度が悪化する。

【０００７】従って、本発明の目的は、ダブルスワール
方式を採用したプラズマ切断において、切断ラインの形
状がどのようであっても、常に一定のべべ角を維持でき
るようにし、もって、切断軌跡の精度を高めることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ切断方
法及び装置は、ダブルスワール方式のプラズマトーチを
用いて切断ラインに沿ってワークを切断するとき、切断
速度の変化に対応して、２次ガスの流量又は２次ガスの
旋回強度を変化させる。これにより、切断速度によって
カーフのテーパの程度が変化しても、それを補償するよ
うに２次ガスの流量又は旋回強度を調節してべベル角修
正量を変化させるようにすれば、べベル角の変動を低減
することができる。

【０００９】好適な実施形態では、（１）切断速度が比
較的に高速のときに、２次ガス流量又は２次ガス旋回強
度を比較的に高くする第１の流量条件と、（２）切断速
度が比較的に低速のときに、２次ガス流量又は旋回強度
を比較的に低くする第２の流量条件とを選択的に使用す
る。

【００１０】望ましくは、切断速度が変化してもワーク
の製品側べベル角を所定値でほぼ一定に維持するよう
に、切断速度に応じて２次ガス流量又は旋回強度を制御
する。

【００１１】好適な実施形態では、切断速度を変化させ
る方法として、（１）切断ラインの直線又は比較的に緩
やかなカーブの場所で切断速度を比較的に高速にする第
１の速度条件と、（２）切断ラインのコーナ又は比較的
に急なカーブの場所で切断速度を比較的に低速にする第
２の速度条件とを選択的に使用する。あるいは、（１）
切断ラインのうち製品外形のコーナ以外の部分に相当す
る場所で切断速度を比較的に高速にする第１の速度条件
と、（２）切断ラインのうちコーナ及び穴に相当する場
所で切断速度を比較的に低速にする第２の速度条件とを
選択的に使用する。このような切断ラインの場所に応じ
た切断速度制御により、切断遅れに起因する上カーフ軌
跡と下カーフ軌跡との間の位置ずれを低減することがで
きる。

【００１２】望ましくは、切断ラインのどの場所におい
ても切断遅れによる上下カーフ軌跡間の位置ずれが所定
の許容値より小さくなるように、切断ラインの場所に応
じて切断速度を調節する。

【００１３】好適な実施形態では、上記の方法でべベル
角を制御するので、べベル角制御のためにプラズマ−ト
ーチをチルトさせることは行っておらず、ワーク切断中
は常に、ワーク表面に対してプラズマトーチは垂直であ
る。このことは、プラズマトーチをチルトさせる複雑な
機構や制御が不要とんり、プラズマ切断装置の低価格化
に大いに貢献する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図４は、本発明の一実施形態にか
かるプラズマ切断装置の全体の外観を示す。

【００１５】ワーク３たる鋼板が水平に載置されるステ
ージ２１に対して、Ｙキャリッジ２３がＹ方向へ水平移
動できるように設置されている。このＹキャリッジ２３
からＸ方向へガイドレール２５が張り出し、このガイド
レール２５上を水平にＸ方向へＸキャリッジ２７が移動
できるようになっている。Ｘキャリッジ２７には、Ｚ
（鉛直）方向へ移動するＺキャリッジ２９が取りつけら
れ、このＺキャリッジ２９に、プラズマトーチ３０が真
下を向いて固定されている。プラズマトーチ３０は、ワ
ーク３を切断している間、上記のキャリッジ２３，２
５，２７からなるＸＹＺ移動系統によって、ワークに３
に対し一定のスタンドオフ（ワーク上面からトーチ先端
までの距離）を保った状態で、製品形状に合った切断ラ
インに沿ってＸ及びＹ方向へ水平移動させられる。

【００１６】このプラスマ切断装置は、後に説明する切
断速度と２次ガス流量の制御により、切断中、プラズマ
トーチ３０が真下を向いたままで、ワーク３の切断ライ
ンがどのような形状であっても常にべベル角を所望値
（典型的には０度）に一定に維持する。そのため、この
プラズマ切断装置は、切断中にべベル角調整のためにト
ーチ３０をチルトさせる装置（この装置は極めて高価で
ある）を備えておらず、その種のチルト装置をもった従
来のプラズマ切断装置に比較すると、価格が大幅に低い
というメリットをもつ。

【００１７】このプラズマ切断装置のプラズマトーチ３
０は、ダブルスワール方式を採用したものであれば原則
として何でもよい。図５は、ダブルスワール方式を採用
したプラズマトーチ３０の一例を示す。

【００１８】トーチ３０は、その中心軸位置に円筒状の
電極３１を有する。電極３１は、その内部に冷却水通路
３３を有し、また、アーク発生点となる先端部には、ハ
フニウム製などの耐熱インサート３５を有する。電極３
１の外周に、絶縁リング３７を介して、先端部へ向かっ
てテーパした概略円筒型のノズル４１が被せられる。ノ
ズル４１と電極３１との間の空間４３は作動ガス通路で
あり、この作動ガス通路４３の途中に絶縁リング３７が
存在する。絶縁リング３７は、そこを通る作動ガスを旋
回させるように周方向へ傾いて一定間隔で穿たれた複数
の貫通穴（つまり、作動ガススワラ）３９を有する。作
動ガススワラ３９から噴出する作動ガス旋回流は、耐熱
インサート３５から出るアークのエネルギーでプラズマ
化され、ノズル４１の先端部のノズルオリフィス４５を
通じて、プラズマ旋回流となって先方へ噴出するように
なっている。

【００１９】ノズル４１の先端部の外側には、絶縁リン
グ４９を介して、短円筒状のノズル保護キャップ５１が
被せられている。この構成の更に外側には、先端部へ向
かってテーパした円筒状の保持キャップ５７が被せられ
ている。保持キャップ５７は、図示していないが、その
基端部にてトーチ本体に固定され、それにより、その内
側に存在するノズル４１や電極３５などの諸主部品を保
持する。保持キャップ５７とノズル４１との間の空間５
９は冷却水通路であり、この冷却水通路５９を通る冷却
水は、ノズル４１とノズル保護キャップ５１と保持キャ
ップ５７を同時に冷却する。

【００２０】保持キャップ５７の内部には、トーチ中心
軸を中心にした放射状に、一定間隔で、多数本の２次ガ
ス通路６１と３次ガス通路６３が交互に形成されてい
る。２次ガス通路６１は、保持キャップ５７とノズル保
護キャップ５１との間の空間６７に連通する。ノズル保
護キャップ５１は、その外側の保持キャップ５７と間の
上記空間６７を、その内側のノズル４１との間の空間６
９に連通させるものであって、そこを通る２次ガスを旋
回させるように周方向へ傾いて一定間隔で穿たれた多数
の貫通穴（つまり、２次ガススワラ）５３を有する。保
持キャップ５７内の２次ガス通路６１から出てきた２次
ガス流は、２次ガススワラ５３を通って旋回流となっ
て、ノズル保護キャップ５１の先端部の２次ガス噴出口
５５から、プラズマアーク旋回流の外周を包囲するよう
にして噴出するようになっている。２次ガス旋回流の旋
回方向は、プラズマアーク旋回流の旋回方向と同一であ
る。

【００２１】また、保持キャップ５７の３次ガス通路６
３の出口部６５は、周方向へ傾いていて３次ガススワラ
６５を構成している。この三次ガススワラ６５から、３
次ガスの旋回流が、２次ガス旋回流の外周を包囲するよ
うにして噴出する。３次ガス旋回流の旋回方向も、２次
ガス及びプラズマアークの旋回方向と同一である。

【００２２】このようなダブルスワール方式のプラズマ
トーチ３０では、前述したように、２次ガス流量を調節
して２次ガス旋回流の強度を調節することにより、プラ
ズマアークの中心軸を屈折させてべベル角を調節するこ
とができる。

【００２３】上述したプラズマ切断装置は、（図４には
示してないが）更に図６に示すように、プラズマトーチ
３０に作動ガス、２次ガス及び３次ガスを供給するガス
供給系統７１、プラズマトーチ３０にアーク電流を供給
する電源７５、並びに、ガス供給系統７１、電源７５及
びＸＹＺ移動系統（図４に示したキャリッジ２３，２
７，２９）７３を駆動し制御するコントローラ７７を備
える。

【００２４】図７は、このコントローラ７７の機能構成
を示す。

【００２５】コントローラ７７は、ガス供給系統７１が
トーチ３０に供給する作動、２次及び３次ガスの流量を
制御するガス制御部８１、ＸＹＺ移動系統７３がトーチ
３０を移動させる方向と速度（切断速度）及びトーチ位
置を数値制御するＮＣ制御部８３、並びに、電源７５が
トーチ３０に供給するアーク電流値を制御する電流制御
部８５を備える。

【００２６】ＮＣ制御部８３は、ワークから切り出す製
品の形状に適合した切断ラインを定義した切断ラインデ
ータ９３を有する。また、ＮＣ制御部８３は、切断ライ
ンの曲率と、その曲率に適した切断速度とを対応付けて
格納した曲率−速度テーブル９５を有する。なお、ここ
でいう「曲率」とは、幾何学上の定義としての曲率（曲
率半径の逆数）だけを意味するものではなく、切断ライ
ンデータ９３から得られるデータであって曲率の大小を
判断できるようなデータ、例えば、曲率半径、微視的に
折れ線として描かれる切断ライン上の隣接する２直線の
交差角度、或いは、切断ラインの個々の部分を直線、緩
カーブ、コーナ、急カーブなどに分類した場合のその分
類名、などであってもよい意味である。ＮＣ制御部８３
は、切断を行っている間、切断ラインデータ９３に基づ
いて計算した切断ラインに沿ってトーチ３０を移動させ
つつ、曲率−速度テーブル９５から、切断ラインの現在
切断中の部分の曲率に適した切断速度を取得して、その
切断速度にトーチ３０の移動速度（つまり、実際の切断
速度）を制御する。

【００２７】ここで、曲率−速度テーブル９５には、曲
率が大きい（カーブが急である）ほど切断速度が低くな
るように曲率−速度関係が定義されている。各曲率に対
応した切断速度は、その切断速度でその曲率のカーブを
切断したとき、切断遅れによる上カーフ軌跡と下カーフ
軌跡との位置ずれが、実用上あまり問題にならない又は
無視できる程度の許容値以下になるような速度であるこ
とが望ましい。最も簡単な曲率−速度テーブル９５の定
義内容の一例を示すと、（１）直線及び曲率が所定値未満の緩カーブ：切断速度
は所定の高速値、（２）コーナ及び曲率が所定値以上の急カーブ：切断速
度は所定の低速値、というようなものである。この曲率−速度テーブル９５
を使うと、製品の外形ラインの直線や緩カーブでは高速
に切断が行われ、外形ラインのコーナ部分や製品内部の
穴のような急カーブでは低速で切断が行われ、その結
果、切断ラインのどの部分でも、切断遅れによる上カー
フ軌跡と下カーフ軌跡との位置ずれは、実質的にあまり
問題にならないような所定の許容値以下に抑えられる。

【００２８】ＮＣ制御部８３は、切断実行中に切断速度
がどのタイミングでどのような値に変わるかを示した切
断速度情報１０１を、ガス制御部８１と電流制御部８５
に与える。ガス制御部８１は、ＮＣ制御部８３が用いる
可能性のある複数の切断速度と、各切断速度において製
品側のべベル角をほぼ所望値、例えば０度、に制御する
ための２次ガス流量とを対応付けて格納した速度−流量
テーブル９１を有している。この速度−流量テーブル９
１に格納されているべベル角を０度にするための２次ガ
ス流量は、切断速度が低くなるほど小さくなる傾向をも
つ。ガス制御部８１は、切断中、切断速度情報１０１と
速度−流量テーブル９１とに基づいて２次ガス流量を制
御する。すなわち、ガス制御部８１は、切断速度情報１
０１が示す切断速度の各変更タイミングに先立って、変
更後の切断速度に対応した２次ガス流量を速度−流量テ
ーブル９１から取得して、各変更タイミングに同期して
実際の２次ガス流量が取得した２次ガス流量に切り替わ
るようにガス供給系統７１のバルブ開度などを制御す
る。この２次ガス流量制御により、切断ラインの曲率に
応じて切断速度が変わっても、べベル角は常にほぼ０度
で実質的に一定に制御される。

【００２９】電流制御部８５は、ＮＣ制御部８３が用い
る可能性のある複数の切断速度と、各切断速度において
プラズマアークからワークへの入熱量を適正にするため
のアーク電流値とを対応付けて格納した速度−電流テー
ブル９７を有している。この速度−電流テーブル９７に
格納されているワーク入熱量を適正にするためのアーク
電流値は、切断速度が低くなるほど小さくなる傾向をも
つ。電流制御部８５は、切断中、切断速度情報１０１と
速度−電流テーブル９７とに基づいてアーク電流を制御
する。すなわち、電流制御部８５は、切断速度情報１０
１が示す切断速度の各変更タイミングに先立って、変更
後の切断速度に対応したアーク電流値を速度−電流テー
ブル９７から取得して、各変更タイミングに同期して実
際のアーク電流値が取得したアーク電流値に切り替わる
ように電源７５の電流制御パラメータを制御する。この
アーク電流制御により、切断ラインの曲率に応じて切断
速度が変わっても、アーク電流は各切断速度に応じた適
正値に制御されるので、電流過多の時に生じる切断面の
上エッジが丸く融け落ちたり、コーナエッジが丸くなっ
たりする現象は、この実施形態では発生しない。

【００３０】なお、このように切断速度に応じてアーク
電流が変わることも、ガス制御部８１のもつ速度−流量
テーブル９１内の２次ガス流量値には織り込み済みであ
る。すなわち、速度−流量テーブル９１に格納された各
切断速度に対応した２次ガス流量値は、その切断速度と
それに対応したアーク電流値という条件下で、製品側の
べベル角を所望値、例えば０度、にするための２次ガス
流量値である。

【００３１】図８は、板厚６mmの軟鋼を定格アーク電流
が１２０Ａの酸素プラズマトーチを用いて、切断速度を
変えて切断したときの製品側べベル角と切断遅れとを測
定した結果を示す。なお、ここでいう「製品側べベル
角」とは、図９に示すようにワーク３の製品側切断面７
Ｒとワーク下面９からの垂直面１３１とのなす角度であ
り、図示のように切断面７Ａとワーク下面９とのなす角
度が鋭角のときはべベル角はプラス値、切断面７Ｒが点
線の側へ傾くとべベル角はマイナス値と定義している。

【００３２】以下、図８を参照して、図７に示したコン
トローラ７７が行う切断速度と２次ガス流量の制御の具
体例を説明する。

【００３３】コントローラ７７は、図８に示すドロスフ
リー領域（切断面へのドロス付着量が実用上問題になら
ない程度に小さい切断速度範囲）内で、切断速度を制御
する。例えば、最も簡単な制御例では、（１）直線及び曲率が所定値未満の緩カーブ：切断速度
はドロスフリー領域の最大速度３５００mm／min、（２）コーナ及び曲率が所定値以上の急カーブ：切断速
度はドロスフリー領域の最小速度１５００mm／min、とする。図８に曲線１２１で示すように、ドロスフリー
領域の最大速度３５００mm／minでは切断遅れが約４mm
である。そこで、この４mmの切断遅れがあっても上下カ
ーフ軌跡間の位置ずれが実用上問題にならないような曲
率を閾値にして、この閾値より曲率の小さい緩やかなカ
ーブや直線では、３５００mm／minの高速の切断速度を
選択し、一方、その閾値より曲率の大きい急なカーブや
コーナでは、１５００mm／minの低速の切断速度を選択
する。１５００mm／minの低速の切断速度では、切断遅
れは３５００mm／minの場合の約２分の１の約２mmにな
るため、かなり急なカーブやコーナでも、上下カーフ軌
跡間の位置ずれを問題のない程度まで低減することがで
きる。そして、３５００mm／minの高速の切断速度を選
択した場合には、２次ガス流量は、曲線１１５で示す３
０リットル／minに制御し、一方、１５００mm／minの低
速の切断速度を選択した場合には、２次ガス流量は、曲
線１１１で示す５リットル／minに制御する。これによ
り、製品側べベル角は切断速度に関わらず常に０度に維
持される。

【００３４】以上、本発明の一実施形態を説明したが、
これらの実施形態はあくまで本発明の説明のための例示
であり、本発明をこれら実施形態にのみ限定する趣旨で
はない。従って、本発明は、上記実施形態以外の様々な
形態でも実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマ切断におけるカーフのテーパ形状（図
１（Ａ））とダブルスワール方式によるべベル角修正の
様子（図１（Ｂ））を示す断面図。

【図２】切断最前面の切断遅れを示す斜視図。

【図３】切断遅れによるコーナ付近での下カーフ軌跡の
精度悪化の例を示すワークの平面図。

【図４】本発明の一実施形態にかかるプラズマ切断装置
の全体の外観を示す斜視図。

【図５】ダブルスワール方式を採用したプラズマトーチ
３０の一例を示す断面図。

【図６】図４のプラズマ切断装置の構成を示すブロック
図。

【図７】コントローラ６の機能構成を示すブロック図。

【図８】ある特定の切断条件下で、切断速度を変えてプ
ラズマアーク切断を行ったときの製品側べベル角と切断
遅れとを測定した結果を示す図。

【図９】製品側べベル角の説明図。

【符号の説明】

１プラズマアーク３ワーク５カーフ７切断面１３切断遅れ１５上カーフ軌跡１７下カーフ軌跡３０プラズマトーチ７１ガス供給系統７３ＸＹＺ移動系統７５電源７７コントローラ８１ガス制御部８３ＮＣ制御部８５電流制御部９１速度−流量テーブル９３切断ラインデータ９５曲率−速度テーブル９７速度−電流テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダブルスワール方式のプラズマトーチを
用いて切断ラインに沿ってワークを切断する方法におい
て、前記プラズマトーチを前記ワークの切断ラインに沿って
切断速度で移動させるステップと、前記切断速度を変化させるステップと、前記切断速度の変化に対応して、前記２次ガスの流量又
は前記２次ガスの旋回強度を変化させるステップとを備
えたプラズマ切断方法。
【請求項２】前記２次ガス流量を変化させるステップ
では、（１）前記切断速度が比較的に高速のときに、前記２次
ガス流量又は前記２次ガス旋回強度を比較的に高くする
第１の流量条件と、（２）前記切断速度が比較的に低速のときに、前記２次
ガス流量又は前記２次ガス旋回強度を比較的に低くする
第２の流量条件とを選択的に使用する請求項１記載のプ
ラズマ切断方法。
【請求項３】前記切断速度を変化させるステップで
は、（１）前記切断ラインの直線又は比較的に緩やかなカー
ブの場所では、前記切断速度を比較的に高速にする第１
の速度条件と、（２）前記切断ラインのコーナ又は比較的に急なカーブ
の場所では、前記切断速度を比較的に低速にする第２の
速度条件とを選択的に使用する請求項１又は２記載のプ
ラズマ切断方法。
【請求項４】前記切断速度を変化させるステップで
は、（１）前記切断ラインのうち製品外形のコーナ以外の部
分に相当する場所では、前記切断速度を比較的に高速に
する第１の速度条件と、（２）前記切断ラインのうち前記コーナ及び穴に相当す
る場所では、前記切断速度を比較的に低速にする第２の
速度条件とを選択的に使用する請求項１又は２記載のプ
ラズマ切断方法。
【請求項５】前記２次ガス流量を変化させるステップ
では、前記切断速度が変化しても前記ワークの製品側べベル角
を所定値でほぼ一定に維持するように、前記切断速度に
応じて前記２次ガス流量を制御する請求項１記載のプラ
ズマ切断方法。
【請求項６】前記切断速度を変化させるステップで
は、前記切断ラインの場所に応じて前記切断速度を変化
させる請求項１記載のプラズマ切断方法。
【請求項７】前記切断速度を変化させるステップでは、
前記切断ラインのどの場所においても切断遅れによる上
カーフ軌跡と下カーフ軌跡との間の位置ずれが所定の許
容値より小さくなるように、前記切断ラインの場所に応
じて前記切断速度を変化させる請求項６記載のプラズマ
切断方法。
【請求項８】ダブルスワール方式のプラズマトーチを
用いてワークを切断ラインに沿って切断する装置におい
て、前記プラズマアークを前記ワークの切断ラインに沿って
切断速度で移動させる移動系統と、前記切断速度を変化させるように前記移動系統を制御す
る移動制御部と、前記プラズマトーチに作動ガスと２次ガスを供給するガ
ス供給系統と、前記切断速度の変化に対応して、前記２次ガスの流量又
は前記２次ガスの旋回強度を変化させるように、前記ガ
ス供給系統を制御するガス制御部とを備えたプラズマ切
断装置。
【請求項９】前記ガス制御部は、（１）前記切断速度が比較的に高速のときに、前記２次
ガス流量又は前記２次ガス旋回強度を比較的に高くする
第１の流量条件と、（２）前記切断速度が比較的に低速のときに、前記２次
ガス流量又は前記２次ガス旋回強度を比較的に低くする
第２の流量条件とを選択的に使用する請求項８記載のプ
ラズマ切断装置。
【請求項１０】前記移動制御部は、（１）前記切断ラインの直線又は比較的に緩やかなカー
ブの場所では、前記切断速度を比較的に高速にする第１
の速度条件と、（２）前記切断ラインのコーナ又は比較的に急なカーブ
の場所では、前記切断速度を比較的に低速にする第２の
速度条件とを選択的に使用する請求項８又は９記載のプ
ラズマ切断装置。
【請求項１１】前記移動系統は、前記ワークを切断し
ている間、前記ワークの表面に対する前記プラズマトー
チの向きを一定に維持する請求項８記載のプラズマ切断
装置。