專利名稱：數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引弧電路，尤其是一種數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，屬于切割機(jī)引弧的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)控等離子切割機(jī)高效，快捷，在焊割行業(yè)得到廣泛推廣和使用。由于傳統(tǒng)的高頻高壓引弧技術(shù)雖然具有較高的引弧成功率，但無法避免高頻高壓造成的嚴(yán)重電磁干擾，在自動(dòng)數(shù)控切割和電磁干擾要求嚴(yán)格的場所無法應(yīng)用。在這種環(huán)境下，出現(xiàn)非高頻引弧技術(shù)。非高頻引弧也稱接觸引弧，它要求割炬和噴嘴直接接觸短路后靠氣壓分離而引燃小弧，將空氣電離，在割炬和噴嘴之間形成等離子電弧，隨著壓縮空氣從噴嘴中噴出，形成高溫焰流，在其作用下，割炬和工件之間形成電弧。當(dāng)檢測到割炬和工件電流達(dá)到一定值時(shí)，切斷割炬和噴嘴回路，完成有等離子電弧到切割弧的轉(zhuǎn)換。這種引弧方式除了對(duì)割炬結(jié)構(gòu)加工精度要求很高，電路配合上也有很高的要求。 比如小弧電流的大小，引弧成功后切斷小弧電路等。往往都要應(yīng)用DSP數(shù)字化控制，控制電路設(shè)計(jì)很復(fù)雜，并且這種技術(shù)國內(nèi)只有少數(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握也在不斷研發(fā)和改進(jìn)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，降低成本，降低對(duì)數(shù)控設(shè)備的干擾，穩(wěn)定性好，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，包括等離子切割主電路，所述等離子切割主電路與割炬電連接，所述割炬包括噴嘴與電極，所述電極與噴嘴對(duì)應(yīng)連接配合；所述等離子切割主電路通過觸發(fā)電路與主控板相連，所述主控板的輸出端與電磁閥相連，主控板的輸入端與用于檢測割炬工作時(shí)電流的電流傳感器及用于控制等離子切割機(jī)主電路開關(guān)狀態(tài)的槍開關(guān)相連；所述主控板還與小弧控制板相連，所述小弧控制板通過熱敏電阻及大功率電阻與噴嘴相連；當(dāng)槍開關(guān)閉合后，主控板通過觸發(fā)電路啟動(dòng)等離子切割機(jī)主電路，所述等離子切割機(jī)主電路在電極上產(chǎn)生切割電壓值，主控板通過小弧控制板使得噴嘴與電極等電位連接，同時(shí)主控板打開電磁閥，通過電磁閥噴出的壓縮空氣使得噴嘴與電極脫開，電極和噴嘴短路瞬間產(chǎn)生的火花將壓縮空氣電離，在電極和噴嘴之間形成等離子電??；當(dāng)壓縮空氣從噴嘴中噴出，形成高溫焰流，在噴嘴靠近工件時(shí)， 在高溫等離子焰流的作用下，電極與工件之間形成電??；當(dāng)電流傳感器檢測到電極與工件的電流設(shè)定值相匹配時(shí)，主控板通過小弧控制板切斷電極和噴嘴回路，電極與噴嘴之間的電弧熄滅，同時(shí)保持電弧與工件間的電弧強(qiáng)度，完成由等離子電弧到切割弧的轉(zhuǎn)換。所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。所述小弧控制板包括繼電器，所述繼電器的線圈與主控板的輸出端相連，繼電器的觸點(diǎn)通過熱敏電阻及大功率電阻相連。所述熱敏電阻為PTC SY16P。所述大功率電阻的阻值為32 Ω。所述繼電器為DC24V繼電器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)簡單優(yōu)化，安全可靠，投入成本較低，有效地避免高頻干擾對(duì)數(shù)控設(shè)備的影響，減少了數(shù)控隨動(dòng)系統(tǒng)(抬高器)的損傷和誤動(dòng)作，保障數(shù)控系統(tǒng)正常工作；再有為了降低噴嘴的損耗，除了在操作過程中減少不必要的引弧外，降低引弧電流可有效延長噴嘴的壽命，保證電弧從噴嘴到工件的可靠轉(zhuǎn)移；小弧電流可以通過熱敏電阻的阻值來調(diào)整，操作起來十分便利。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本發(fā)明電極與噴嘴對(duì)應(yīng)配合的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示所述引弧電路包括等離子切割機(jī)主電路，所述等離子切割機(jī)主電路與割炬相連，所述割炬包括電極與噴嘴，所述電極與噴嘴對(duì)應(yīng)配合連接，初始時(shí)，電極與噴嘴等電位接觸連接。等離子切割機(jī)主電路通過觸發(fā)電路與主控板相連，所述主控板的輸入端與槍開關(guān)及用于檢測割炬工作電流的電流傳感器相連，主控板的輸出端還與電磁閥及小弧控制板相連，小弧控制板通過熱敏電阻PTC及大功率電阻R與噴嘴相連。當(dāng)槍開關(guān)閉合時(shí)，主控板通過觸發(fā)電路觸發(fā)等離子切割機(jī)主電路啟動(dòng)。等離子切割機(jī)主電路通過分別通過電容Cl、電容C2及電容C3與割炬及工件相連，所述電容Cl、電容C2及電容C3均是輸出保護(hù)電容。電磁閥用于控制壓縮氣體的噴射。具體地，小弧控制板包括繼電器，所述繼電器為DC24V繼電器，繼電器的線圈與主控板的輸出端相連，繼電器的觸點(diǎn)通過熱敏電阻PTC及大功率電阻R與噴嘴相連。如圖2所示U為等離子切割機(jī)主電路輸出電壓；IF為霍爾電流傳感器; 1 (501/32 0)是大功率電阻和熱敏電阻？1^( 1^ SY16P)。當(dāng)焊機(jī)工作初始時(shí)，電極和噴嘴處于短路狀態(tài)，經(jīng)過大功率電阻R和熱敏電阻PTC與DC24V繼電器觸點(diǎn)形成小電流回路。在形成回路同時(shí)，焊機(jī)的電磁閥動(dòng)作，大氣流把電極和噴嘴脫開，利用電極和噴嘴短路瞬間產(chǎn)生的火花將壓縮空氣電離，在電極和噴嘴之間形成等離子電弧。隨著壓縮空氣從噴嘴中噴出， 形成高溫焰流，在割炬的噴嘴靠近工件時(shí)，在高溫等離子焰流的作用下，電極與工件之間形成電弧。當(dāng)電流傳感器IF檢測到電極與工件的電流達(dá)到設(shè)定值后，主控板使得繼電器的觸點(diǎn)切斷電極和噴嘴回路，電極與噴嘴之間的電弧熄滅，同時(shí)保持電弧與工件間的電弧強(qiáng)度， 完成由等離子電弧到切割弧的轉(zhuǎn)換。如圖1和圖2所示當(dāng)?shù)入x子切割機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)機(jī)完畢，設(shè)置好切割電流，以及數(shù)控系統(tǒng)調(diào)高器弧壓等一些參量。按動(dòng)槍開關(guān)，主控板控制觸發(fā)電路，使得等離子切割機(jī)主電路工作，所述等離子切割機(jī)主電路在電極上產(chǎn)生電壓；同時(shí)，主控板使得小弧控制板上的繼電器線圈帶電，相應(yīng)常開觸點(diǎn)閉合，閉合后的常開觸點(diǎn)經(jīng)過電阻R和熱敏電阻PTC SY16P 形成閉合回路，在電極和噴嘴間存在小電流。同時(shí)電磁閥得電動(dòng)作，大氣流通過等離子割槍把電極和噴嘴脫開，在脫開瞬間形成等離子弧，在割炬的噴嘴靠近工件時(shí)，在高溫等離子焰流的作用下，電極與工件之間形成電弧。引弧成功后，電流傳感器IF檢測到電極和工件上的大電流，把采樣的電流信號(hào)反饋給主控板，反饋信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器和場效應(yīng)管把提供給小弧控制板上的DC24V繼電器，繼電器的常開觸點(diǎn)處于常開狀態(tài)，使小弧電路斷開。電極和噴嘴間電弧熄滅，來實(shí)現(xiàn)引?。皇沟入x子切割機(jī)正常工作。本發(fā)明主要用于等離子切割機(jī)的引弧電路，如在引弧過程中，出現(xiàn)電極和噴嘴沒脫開或其他原因的短路現(xiàn)象，通過熱敏電阻PTC的電流過長，達(dá)到它的居里溫度點(diǎn)，阻值會(huì)成倍增長，使小弧電流變得很小，當(dāng)問題排除后，熱敏電阻還具有自恢復(fù)功能，還能繼續(xù)工作。同時(shí)也避免對(duì)電極和噴嘴造成損傷，減小不必要損失。本發(fā)明電路設(shè)計(jì)簡單優(yōu)化，安全可靠，投入成本較低，有效地避免高頻干擾對(duì)數(shù)控設(shè)備的影響，減少了數(shù)控隨動(dòng)系統(tǒng)(抬高器)的損傷和誤動(dòng)作，保障數(shù)控系統(tǒng)正常工作；再有為了降低噴嘴的損耗，除了在操作過程中減少不必要的引弧外，降低引弧電流可有效延長噴嘴的壽命，但過低的引弧電流會(huì)使小弧穩(wěn)定性變差，容易導(dǎo)致在轉(zhuǎn)移切割時(shí)斷弧，實(shí)際產(chǎn)品中選取合適的引弧電流大小，保證電弧從噴嘴到工件的可靠轉(zhuǎn)移。本發(fā)明的小弧電流可以通過熱敏電阻的阻值來調(diào)整，操作起來十分便利。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，包括等離子切割主電路，所述等離子切割主電路與割炬電連接，所述割炬包括噴嘴與電極，所述電極與噴嘴對(duì)應(yīng)連接配合；其特征是所述等離子切割主電路通過觸發(fā)電路與主控板相連，所述主控板的輸出端與電磁閥相連，主控板的輸入端與用于檢測割炬工作時(shí)電流的電流傳感器及用于控制等離子切割機(jī)主電路開關(guān)狀態(tài)的槍開關(guān)相連；所述主控板還與小弧控制板相連，所述小弧控制板上的繼電器通過熱敏電阻(PTC)及大功率電阻(R)與噴嘴相連；當(dāng)槍開關(guān)閉合后，主控板通過觸發(fā)電路啟動(dòng)等離子切割機(jī)主電路，所述等離子切割機(jī)主電路在電極上產(chǎn)生切割電壓值，主控板通過小弧控制板繼電器使得噴嘴與電極形成閉合回路，同時(shí)主控板打開電磁閥，通過電磁閥噴出的壓縮空氣使得噴嘴與電極脫開，電極和噴嘴短路瞬間產(chǎn)生的火花將壓縮空氣電離，在電極和噴嘴之間形成等離子電?。划?dāng)壓縮空氣從噴嘴中噴出，形成高溫焰流，在噴嘴靠近工件時(shí)，在高溫等離子焰流的作用下，電極與工件之間形成電?。划?dāng)電流傳感器檢測到電極與工件的電流設(shè)定值相匹配時(shí)，主控板通過小弧控制板切斷電極和噴嘴回路，電極與噴嘴之間的電弧熄滅，同時(shí)保持電弧與工件間的電弧強(qiáng)度，完成由等離子電弧到切割弧的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其特征是所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其特征是所述小弧控制板包括繼電器，所述繼電器的線圈與主控板的輸出端相連，繼電器的觸點(diǎn)通過熱敏電阻 (PTC)及大功率電阻(R)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其特征是所述熱敏電阻(PTC)為 PTC SY16P。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其特征是所述大功率電阻(R)的阻值為32 Ω。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其特征是所述繼電器為DC24V繼電器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控等離子切割機(jī)非高頻引弧電路，其包括等離子切割主電路；等離子切割主電路通過觸發(fā)電路與主控板相連，主控板與電磁閥、電流傳感器及槍開關(guān)相連；主控板還與小弧控制板相連，小弧控制板通過熱敏電阻及大功率電阻與噴嘴相連；通過電磁閥噴出的壓縮空氣使得噴嘴與電極脫開，電極和噴嘴短路瞬間產(chǎn)生的火花將壓縮空氣電離，在電極和噴嘴之間形成等離子電??；當(dāng)壓縮空氣從噴嘴中噴出，形成高溫焰流，在噴嘴靠近工件時(shí)，在高溫等離子焰流的作用下，電極與工件之間形成電??；當(dāng)電流傳感器檢測到電極與工件的電流設(shè)定值相匹配時(shí)，電極與噴嘴之間的電弧熄滅。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，降低對(duì)數(shù)控設(shè)備的干擾，穩(wěn)定性好，安全可靠。
文檔編號(hào)B23K10/00GK102357723SQ201110312469
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者李明杰, 李紅星 申請(qǐng)人:無錫市南方電器制造有限公司