专利名称：水下等离子数控切割装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水下等离子数控切割机，尤其涉及一种自动化程度 高的水下等离子数控切割机。
技术背景等离子数控切割技术问世以来，以其高效的加工能力受到广大用户的认 可，但以往的空气等离子切割技术，由于在加工中存在一定程度的废气，对 操作者的身体健康有一定的影响，加之在操作时，还存在温度高、光污染的 情况。但它的好处是便于操作者观察加工进程，便于及时调整。后来，开发 出水下等离子切割技术，它将割炬置入水下，解决了产生废气的问题，而且 工作环境大为好转。但存在有不便于观察加工进程的缺陷，尤其在该技术中 引入数控技术以后，当工件表面出现异物时，容易碰坏割枪，造成重大损失。实用新型内容本实用新型提供了一种在割枪上设置接近开关，从而避免割枪与异物发 生碰撞，损毁机器的水下等离子数控切割装置。本实用新型的技术方案是它包括切割机、控制器；切割机由机架、驱 动电机、设置在机架横梁上的割枪、等离子电源、气站、水槽组成，切割机 上X、 Y、 Z轴驱动电机分别连接控制器，气站的出气口设电磁阔，水槽的进、 出水口分别设电磁阀，各电磁阔、等离子电源分别连接控制器；所述的控制 器中包括电脑，电脑中包括中央处理器、显示器、键盘、运动控制卡、若千 输出输入信号的接口、存储器，切割机的割枪上设有接近开关，接近开关连 接控制器中电脑；所述的控制器中还包括与电脑连接并相互连接的调高器、 电源，调高器连接Z轴驱动电机，电源连接X、 Y、 Z轴驱动电机及气站、电磁阀。所述的等离子电源上设有采集等离子弧开关量的专用芯片，专用芯片连 接电脑。由于在进行水下等离子切割的时候，切割下的边角废料有时会翻翘，超 过工件平面高度，进而与割枪发生碰撞。本实用新型在割枪上设置了接近开
关，割枪在移动路径中，与异物发生碰撞时，信号传输给控制器，由控制器 发出停机或升起割枪的指令，从而避免碰撞；另外，本实用新型还在等离子 弧压调高器上设置了电压信号采集器，通过电压的变化来控制割枪与钢板的 物理高度。
图1是本实用新型的装置示意图图2是本实用新型中切割机的结构示意图图中1是导轨，2是横梁，3是Y轴驱动电机，4是升降柱，5是割枪，6 是Z轴驱动电机，7是接近开关，8是X轴驱动电机。
具体实施方式
下面具体分析一下等离子的具体过程-如图1，本实用新型包括切割机、控制器；切割机由机架、驱动电机、 设置在机架横梁上的割枪5、等离子电源、气站、水槽组成，切割机上X、 Y、 Z轴驱动电机分别连接控制器，气站的出气口设电磁阀，水槽的进、出水口 分别设电磁阀，各电磁阀、等离子电源分别连接控制器；控制器中包括电脑， 电脑中包括中央处理器、显示器、键盘、运动控制卡、若干输出输入信号的 接口、存储器，切割机的割枪5上设有接近开关7，接近开关7连接控制器中电脑；控制器中还包括与电脑连接并相互连接的调高器、强电控制器，调 高器连接Z轴驱动电机6，强电控制器连接X、 Y、 Z轴驱动电机及气站电磁 阀。等离子电源上设有采集等离子弧开关量的专用芯片，专用芯片连接电 脑。向电脑发出等离子弧是否正常工作的信号。图2中X轴驱动电机8完成横梁2在X轴正反向行走，采用伺服电机， 同步效果很好，精度很高。Y轴驱动电机3实现了升降柱4在横梁2上完成 Y轴向行走，X轴和Y轴行走就可以完成所有的平面图形切割。升降柱4上 设有Z轴驱动电机6，它可以实现割枪5在Z轴方向的升降动作。切割开始 时割枪下降碰到钢板后接近开关7完成定位，然后定位上升，经过起弧延时 后起弧，等离子发出弧转移信号，机床移动，等离子输出的电压信号，经过 弧压调高器控制24V Z轴驱动电机6，使割枪5始终保持一定的高度，切割
结束时断弧、抬起割枪5，寻找下一个穿孔点继续切割。在水下等离子切割加工中，由于其速度快，碰撞只是突如其来，也不易 观察，尤其在水下根本看不见。因此需要设置等离子的防撞装置。碰撞有以下几种形式1、 机床移动时，未将割枪5升到高处跨水床。2、 切割完成一个图形，到下一个图形时，由于中间有钢板翻起。3、 起弧时由于起弧时间长，未收到弧转移信号，电压升高割枪下降夹 割枪5，(尤其是双割枪更易产生此种问题)。4、 切割结束时由于钢板下落有追弧夹割枪5。5、 切割过程中由于拐角弧压变化快，或未切割透，铁水翻起夹割枪5， 切割过程钢板变形突起夹割枪5。目前国外标准升降机构是磁性防撞，碰到割枪5，克服磁力，割枪就会 脱落，这种防撞装置有几点为不足之处l、防撞信号给弧压调高器，跨水床 撞割枪不报警。2、割枪会脱落落水处理比较麻烦。本实用新型采用上下夹板压簧式，下面是一块固定板，随升降体升降， 上面一块压板固定割枪5，用三根弹簧将其夹住，钢板突起割枪5上抬，侧 撞割枪5倾斜，在上压板上设有两个接近开关7，检测其防撞信号， 一但碰 撞，机床停止运动，关闭所有输出口，这时只需抬起割枪5使其归位，即可 进行下一步切割，装置还设高度制止信号，使其在起弧，收弧，拐角处，发 出其信号，给弧压调高，割枪5不升不降，减少了碰撞情况，使运行更可靠。本实用新型中调高器适用等离子电源在XY组成的工作平台上的切割而 设计，是一款经济型割炬控制初始化高度检测装置，它通过使用弧压检测在 切割中控制割炬与钢板的物理高度。初始化高度检测是通过电阻接能式检测 或强制停止限制检测来完成，内安置了一块微控单元， 一个操作面板和一个 升降电机驱动板，这个单元提供初始化高度检测功能，弧压控制功能以及升 降部分接口， CNC接口，与等离子相连的分步式等离子接口，操作接口包括 一个LED显示屏，用于显示设定弧压，实际弧压以及报警代码，这个控制器 主要功能是弧压控制/人工模式，切割结束回縮，HIS检测，穿孔高度控制， 切割高度电压控制，穿孔延时，观察设置和校调。
权利要求1、 水下等离子数控切割装置，它包括切割机、控制器；切割机由 机架、驱动电机、设置在机架横梁上的割枪、等离子电源、气站、水 槽组成，切割机上X、 Y、 Z轴驱动电机分别连接控制器，气站的出气 口设电磁阀，水槽的进、出水口分别设电磁阀，各电磁阀、等离子电 源分别连接控制器；所述的控制器中包括电脑，电脑中包括中央处理 器、显示器、键盘、运动控制卡、若干输出输入信号的接口、存储器， 其特征在于，切割机的割枪上设有接近开关，接近开关连接控制器中 电脑；所述的控制器中还包括与电脑连接并相互连接的调高器、电源， 调高器连接Z轴驱动电机，电源连接X、 Y、 Z轴驱动电机及气站、电磁阀。
2、 根据权利要求1所述的水下等离子数控切割装置，其特征在于， 所述的等离子电源上设有采集等离子弧开关量的专用芯片，专用芯片 连接电脑。
专利摘要水下等离子数控切割装置。涉及水下等离子数控切割机。它包括切割机、控制器；切割机由机架、驱动电机、设置在机架横梁上的割枪、等离子电源、气站、水槽组成，切割机上X、Y、Z轴驱动电机分别连接控制器，气站的出气口设电磁阀，水槽的进、出水口分别设电磁阀，各电磁阀、等离子电源分别连接控制器；所述的控制器中包括电脑，电脑中包括中央处理器、显示器、键盘、运动控制卡、若干输出输入信号的接口、存储器，切割机的割枪上设有接近开关，接近开关连接控制器中电脑；所述的控制器中还包括与电脑连接并相互连接的调高器、电源，调高器连接Z轴驱动电机，电源连接X、Y、Z轴驱动电机及气站、电磁阀。本实用新型能避免割枪的碰撞。
文档编号G05B19/18GK201020596SQ20072003484
公开日2008年2月13日 申请日期2007年2月28日 优先权日2007年2月28日
发明者震 王, 王修山 申请人:王修山