專利名稱：水下等離子數(shù)控切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水下等離子數(shù)控切割機(jī)，尤其涉及一種自動(dòng)化程度 高的水下等離子數(shù)控切割機(jī)。
技術(shù)背景等離子數(shù)控切割技術(shù)問世以來，以其高效的加工能力受到廣大用戶的認(rèn) 可，但以往的空氣等離子切割技術(shù)，由于在加工中存在一定程度的廢氣，對(duì) 操作者的身體健康有一定的影響，加之在操作時(shí)，還存在溫度高、光污染的 情況。但它的好處是便于操作者觀察加工進(jìn)程，便于及時(shí)調(diào)整。后來，開發(fā) 出水下等離子切割技術(shù)，它將割炬置入水下，解決了產(chǎn)生廢氣的問題，而且 工作環(huán)境大為好轉(zhuǎn)。但存在有不便于觀察加工進(jìn)程的缺陷，尤其在該技術(shù)中 引入數(shù)控技術(shù)以后，當(dāng)工件表面出現(xiàn)異物時(shí)，容易碰壞割槍，造成重大損失。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種在割槍上設(shè)置接近開關(guān)，從而避免割槍與異物發(fā) 生碰撞，損毀機(jī)器的水下等離子數(shù)控切割裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括切割機(jī)、控制器；切割機(jī)由機(jī)架、驅(qū) 動(dòng)電機(jī)、設(shè)置在機(jī)架橫梁上的割槍、等離子電源、氣站、水槽組成，切割機(jī) 上X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別連接控制器，氣站的出氣口設(shè)電磁闊，水槽的進(jìn)、 出水口分別設(shè)電磁閥，各電磁闊、等離子電源分別連接控制器；所述的控制 器中包括電腦，電腦中包括中央處理器、顯示器、鍵盤、運(yùn)動(dòng)控制卡、若千 輸出輸入信號(hào)的接口、存儲(chǔ)器，切割機(jī)的割槍上設(shè)有接近開關(guān)，接近開關(guān)連 接控制器中電腦；所述的控制器中還包括與電腦連接并相互連接的調(diào)高器、 電源，調(diào)高器連接Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源連接X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)及氣站、電磁閥。所述的等離子電源上設(shè)有采集等離子弧開關(guān)量的專用芯片，專用芯片連 接電腦。由于在進(jìn)行水下等離子切割的時(shí)候，切割下的邊角廢料有時(shí)會(huì)翻翹，超 過工件平面高度，進(jìn)而與割槍發(fā)生碰撞。本實(shí)用新型在割槍上設(shè)置了接近開
關(guān)，割槍在移動(dòng)路徑中，與異物發(fā)生碰撞時(shí)，信號(hào)傳輸給控制器，由控制器 發(fā)出停機(jī)或升起割槍的指令，從而避免碰撞；另外，本實(shí)用新型還在等離子 弧壓調(diào)高器上設(shè)置了電壓信號(hào)采集器，通過電壓的變化來控制割槍與鋼板的 物理高度。

圖1是本實(shí)用新型的裝置示意圖圖2是本實(shí)用新型中切割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1是導(dǎo)軌，2是橫梁，3是Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，4是升降柱，5是割槍，6 是Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，7是接近開關(guān)，8是X軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面具體分析一下等離子的具體過程-如圖1，本實(shí)用新型包括切割機(jī)、控制器；切割機(jī)由機(jī)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 設(shè)置在機(jī)架橫梁上的割槍5、等離子電源、氣站、水槽組成，切割機(jī)上X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別連接控制器，氣站的出氣口設(shè)電磁閥，水槽的進(jìn)、出水口 分別設(shè)電磁閥，各電磁閥、等離子電源分別連接控制器；控制器中包括電腦， 電腦中包括中央處理器、顯示器、鍵盤、運(yùn)動(dòng)控制卡、若干輸出輸入信號(hào)的 接口、存儲(chǔ)器，切割機(jī)的割槍5上設(shè)有接近開關(guān)7，接近開關(guān)7連接控制器中電腦；控制器中還包括與電腦連接并相互連接的調(diào)高器、強(qiáng)電控制器，調(diào) 高器連接Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，強(qiáng)電控制器連接X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)及氣站電磁 閥。等離子電源上設(shè)有采集等離子弧開關(guān)量的專用芯片，專用芯片連接電 腦。向電腦發(fā)出等離子弧是否正常工作的信號(hào)。圖2中X軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)8完成橫梁2在X軸正反向行走，采用伺服電機(jī)， 同步效果很好，精度很高。Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)3實(shí)現(xiàn)了升降柱4在橫梁2上完成 Y軸向行走，X軸和Y軸行走就可以完成所有的平面圖形切割。升降柱4上 設(shè)有Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，它可以實(shí)現(xiàn)割槍5在Z軸方向的升降動(dòng)作。切割開始 時(shí)割槍下降碰到鋼板后接近開關(guān)7完成定位，然后定位上升，經(jīng)過起弧延時(shí) 后起弧，等離子發(fā)出弧轉(zhuǎn)移信號(hào)，機(jī)床移動(dòng)，等離子輸出的電壓信號(hào)，經(jīng)過 弧壓調(diào)高器控制24V Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，使割槍5始終保持一定的高度，切割
結(jié)束時(shí)斷弧、抬起割槍5，尋找下一個(gè)穿孔點(diǎn)繼續(xù)切割。在水下等離子切割加工中，由于其速度快，碰撞只是突如其來，也不易 觀察，尤其在水下根本看不見。因此需要設(shè)置等離子的防撞裝置。碰撞有以下幾種形式1、 機(jī)床移動(dòng)時(shí)，未將割槍5升到高處跨水床。2、 切割完成一個(gè)圖形，到下一個(gè)圖形時(shí)，由于中間有鋼板翻起。3、 起弧時(shí)由于起弧時(shí)間長(zhǎng)，未收到弧轉(zhuǎn)移信號(hào)，電壓升高割槍下降夾 割槍5，(尤其是雙割槍更易產(chǎn)生此種問題)。4、 切割結(jié)束時(shí)由于鋼板下落有追弧夾割槍5。5、 切割過程中由于拐角弧壓變化快，或未切割透，鐵水翻起夾割槍5， 切割過程鋼板變形突起夾割槍5。目前國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)升降機(jī)構(gòu)是磁性防撞，碰到割槍5，克服磁力，割槍就會(huì) 脫落，這種防撞裝置有幾點(diǎn)為不足之處l、防撞信號(hào)給弧壓調(diào)高器，跨水床 撞割槍不報(bào)警。2、割槍會(huì)脫落落水處理比較麻煩。本實(shí)用新型采用上下夾板壓簧式，下面是一塊固定板，隨升降體升降， 上面一塊壓板固定割槍5，用三根彈簧將其夾住，鋼板突起割槍5上抬，側(cè) 撞割槍5傾斜，在上壓板上設(shè)有兩個(gè)接近開關(guān)7，檢測(cè)其防撞信號(hào)， 一但碰 撞，機(jī)床停止運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉所有輸出口，這時(shí)只需抬起割槍5使其歸位，即可 進(jìn)行下一步切割，裝置還設(shè)高度制止信號(hào)，使其在起弧，收弧，拐角處，發(fā) 出其信號(hào)，給弧壓調(diào)高，割槍5不升不降，減少了碰撞情況，使運(yùn)行更可靠。本實(shí)用新型中調(diào)高器適用等離子電源在XY組成的工作平臺(tái)上的切割而 設(shè)計(jì)，是一款經(jīng)濟(jì)型割炬控制初始化高度檢測(cè)裝置，它通過使用弧壓檢測(cè)在 切割中控制割炬與鋼板的物理高度。初始化高度檢測(cè)是通過電阻接能式檢測(cè) 或強(qiáng)制停止限制檢測(cè)來完成，內(nèi)安置了一塊微控單元， 一個(gè)操作面板和一個(gè) 升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，這個(gè)單元提供初始化高度檢測(cè)功能，弧壓控制功能以及升 降部分接口， CNC接口，與等離子相連的分步式等離子接口，操作接口包括 一個(gè)LED顯示屏，用于顯示設(shè)定弧壓，實(shí)際弧壓以及報(bào)警代碼，這個(gè)控制器 主要功能是弧壓控制/人工模式，切割結(jié)束回縮，HIS檢測(cè)，穿孔高度控制， 切割高度電壓控制，穿孔延時(shí)，觀察設(shè)置和校調(diào)。
權(quán)利要求1、 水下等離子數(shù)控切割裝置，它包括切割機(jī)、控制器；切割機(jī)由 機(jī)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、設(shè)置在機(jī)架橫梁上的割槍、等離子電源、氣站、水 槽組成，切割機(jī)上X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別連接控制器，氣站的出氣 口設(shè)電磁閥，水槽的進(jìn)、出水口分別設(shè)電磁閥，各電磁閥、等離子電 源分別連接控制器；所述的控制器中包括電腦，電腦中包括中央處理 器、顯示器、鍵盤、運(yùn)動(dòng)控制卡、若干輸出輸入信號(hào)的接口、存儲(chǔ)器， 其特征在于，切割機(jī)的割槍上設(shè)有接近開關(guān)，接近開關(guān)連接控制器中 電腦；所述的控制器中還包括與電腦連接并相互連接的調(diào)高器、電源， 調(diào)高器連接Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源連接X、 Y、 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)及氣站、電磁閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下等離子數(shù)控切割裝置，其特征在于， 所述的等離子電源上設(shè)有采集等離子弧開關(guān)量的專用芯片，專用芯片 連接電腦。
專利摘要水下等離子數(shù)控切割裝置。涉及水下等離子數(shù)控切割機(jī)。它包括切割機(jī)、控制器；切割機(jī)由機(jī)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、設(shè)置在機(jī)架橫梁上的割槍、等離子電源、氣站、水槽組成，切割機(jī)上X、Y、Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別連接控制器，氣站的出氣口設(shè)電磁閥，水槽的進(jìn)、出水口分別設(shè)電磁閥，各電磁閥、等離子電源分別連接控制器；所述的控制器中包括電腦，電腦中包括中央處理器、顯示器、鍵盤、運(yùn)動(dòng)控制卡、若干輸出輸入信號(hào)的接口、存儲(chǔ)器，切割機(jī)的割槍上設(shè)有接近開關(guān)，接近開關(guān)連接控制器中電腦；所述的控制器中還包括與電腦連接并相互連接的調(diào)高器、電源，調(diào)高器連接Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源連接X、Y、Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)及氣站、電磁閥。本實(shí)用新型能避免割槍的碰撞。
文檔編號(hào)G05B19/18GK201020596SQ20072003484
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者震 王, 王修山 申請(qǐng)人:王修山