专利名称：共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种龙门式数控切割机，尤其是一种共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机。
背景技术：
由于小型企业受厂房规模、生产设备等限制，使用大型龙门式数控切割机最好同时拥有多种功能，可根据客户生产需要配置1副等离子割炬和1副火焰割炬，两副割炬切割使用不会受相互影响。
现有的精巧型悬臂式数控火焰、等离子切割机产品中存在的不足之处有因该种悬臂式数控切割机机型小巧，横梁跨距较短不便于安装两幅升降机构体，因而会縮小有效切割宽度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，是一种简单实用的新型火焰和等离子共用一套升降机构的解决方案。
按照本发明提供的技术方案，所述共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机包括等离子割炬和火焰割炬，所述等离子割炬和火焰割炬安装在一套升降机构上；所述升降机构设有常闭上限位开关和常闭下限位开关；所述常闭上限位开关连接在上限位继电器的输入回路中，所述常闭下限位开关连接在下限位继电器的输入回路中；上限位继电器和下限位继电器的两组常开触点分别控制火焰割炬升降电机的升降控制电路和等离子割炬升降电机的升降控制电路，所述火焰割炬升降电机和等离子割炬升降电机为同一个升降电机；选择开关连接在等离子割炬控制继电器和火焰割炬控制继电器的输入回路中。
所述等离子割炬控制继电器的4组常开触点分别控制等离子割炬的弧压调高器电源供给电路和弧压调高器的直流电压输出电路；所述继电器的其中2组常开触点连接在所述弧压调高器交流电源供给控制回路中；另外2组常开触点控制弧压调高器的直流电压输出控制回路中，由此完成等离子割炬切割控制。
所述火焰割炬控制继电器的3组常开触点分别控制火焰割炬升降电机的升降控制回路、点火器控制电路、火焰割炬的预热氧气源控制电路；当选择开关闭合在火焰割炬控制继电器回路中时，继电器的第一组常开触点吸合，控制火焰割炬升降电机控制电路的继电器形成控制回路，完成火焰割炬升降控制；继电器的第二组常开触点与火焰割炬的预热氧控制继电器的一组常开触点串联控制气源控制电路，安全控制火焰切割的气源；继电器的第三组常开触点与火焰割炬的点火控制继电器的一组常开触点串联控制火焰点火电路。
所述气源控制电路包括并联的预热氧电磁阀和燃气电磁阀。
本发明的优点是从电气控制方面解决火焰和等离子割炬共用一个升降机构的问题，降低用户生产成本，达到提供给客户的是最优性价比的数控切割机
3产品。体积小，运行平稳，实用性强。
图1是主控电路电气原理图。
图2是数控系统控制电路电气原理图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。该机型主要涉及割炬升降 机构电气控制组成及联动部分，机械部分主要采用一部升降机构来完成等离子 和火焰切割。使用操作相互不受影响。该悬臂数控火焰等离子切割机经过结构 改进，降低材料成本，具备切割功能齐全，性价比较高。
本发明利用在火焰和等离子两种切割方式时都有输出直流电压，切换供给 升降电机工作，用一副升降机构的限位开关控制上下限位继电器工作，可分别 控制火焰和等离子切割控制回路。原理叙述如下本套升降机构上下限位开关 直接控制两个继电器工作，在正常行程工作范围内，两个上下限位继电器有电 吸合，当上或下限位超出行程范围，相应该限位继电器失电，就可以控制火焰
或等离子方式升降电机工作状况。当选择开关(SB1)选择等离子方式，继电器 KA1工作，给弧压调高器供24V电源，通过限位继电器可控制升降电机工作。 当转到火焰方式，继电器KA2工作，同样通过限位继电器也可以控制升降电机 工作，从而达到火焰或等离子切割方式切换，升降电机工作相互不受影响。
如图l、 2所示本发明将等离子割炬和火焰割炬安装在一套升降机构上； 所述升降机构设有常闭上限位开关SQ5和常闭下限位开关SQ6;所述常闭上限 位开关SQ5连接在上限位继电器KA13的输入回路中，所述常闭下限位开关SQ6 连接在下限位继电器KA14的输入回路中；利用上限位继电器KA13和下限位继 电器KA14的其中两组常开触点分别控制火焰割炬升降电机的升降控制电路和 等离子割炬升降电机的升降控制电路。火焰割炬和等离子割炬共用同一个升降 电机2M。
选择开关SB1连接在等离子割炬控制继电器KA1和火焰割炬控制继电器 KA2的输入回路中。
所述等离子割炬控制继电器KA1的4组常开触点分别控制弧压调高器电源 供给电路和调高器的直流电压输出电路，所述继电器KA1的其中2组常开触点 连接在等离子割炬的弧压调高器AC24V电源供给控制回路中；另外2组常开触 点控制弧压调高器的直流电压DC24V输出控制回路中，由此可以完成等离子割 炬切割控制工作。
所述火焰割炬控制继电器KA2的3组常开触点分别控制火焰割炬升降电机 的升降控制回路、点火器控制电路、火焰割炬的预热氧气源控制电路。也只有 当选择开关SB1连接在火焰割炬控制继电器KA2回路中，继电器KA2的第一 组常开触点吸合，控制火焰割炬升降电路的继电器KA7、 KA8形成控制回路， 可以完成火焰割炬升降电机升降控制；继电器KA2的第二组常开触点与火焰割 炬的预热氧控制继电器KA4的一组常开触点串联控制气源电路，控制气源电路 部分包括并联的预热氧电磁阀YV1和燃气电磁阀YV2，可以安全控制火焰切割的气源；继电器KA2的第三组常开触点与火焰割炬的点火控制继电器KA5的一 组常开触点串联控制火焰点火电路，从而达到安全使用效果。
该精巧型悬臂式数控火焰等离子切割机，所采用的关键元件同龙门式数控 切割机无大区别，电气控制部分为实现机械结构的改进做优化设计。电气控制 部分主要有电气控制柜和CNC (数控系统)系统控制箱。电气控制详细说明如 下
该切割机在操作面板作简化使操作者容易接受，主要有总电源钥匙开关SA、 火焰或等离子切割方式选择开关SB1、火焰切割预热氧按扭SB2、火焰切割电 子点火按扭SB3、整机割炬升SB4、整机割炬降SB5以及弧压调高控制器、数 控系统操作面板。如图1、 2所示，交流电源220V进经漏电断路器QF送入， 由悬臂数控切割机操作面板总电源钥匙开关控制接触器工作，电源由接触器得 电送入后级电路，空气开关QF1控制数控系统的电源，QF2控制伺服电机控制 器单元的电源。保险FU1控制控制箱的风机，保险FU2控制控制箱的控制变压 器，保险FU3、 FU4、 FU5、 FU6分别用来控制整流电路单元的直流供电部分及 火焰切割时升降电机的电源工作。控制变压器T2得电工作会有3组输出电源， 一组输出交流19V经整流得到24V直流电源作整机的控制电源用， 一组输出交 流24V作火焰切割时点火高压包的供给电源， 一组输出交流0 19 24V，其中交 流0~19V经整流得到直流24V电源，作火焰切割时的升降电机电源用，另组 0-24V作等离子切割时的弧压调高控制器供给电源。当选择开关SB1选择火焰 切割方式时，火焰切割继电器KA2得电吸合，面板预热氧按扭SB2按下继电器 KA4得电吸合，预热氧电磁阀YV1、燃气电磁阀YV2得电工作，按火焰点火按 扭SB3，继电器KA5得电吸合，点火电磁阀YV3得电工作，AC24V电源经KA5、 KA2 —组触点串联后供给点火高压包，点火电磁阀和点火高压包同时工作后给 火焰割炬点火，火焰割炬电机的升降动作由继电器KA7、 KA8控制电路完成， 当在火焰切割方式下，经过设定的预热时间后，完成升降割枪动作后，切割氧 继电器KA6会受程序控制自动控制工作，切割氧电磁阀YV4得电工作，从而完 成火焰切割程序的动作。由选择开关SB1选择火焰或等离子工作方式，割炬升 降限位依靠升降机构壹套限位开关SQ5、 SQ6控制贰个继电器KA13、 KA14工 作来切换控制，相互不受影响。当选择开关SB1选择等离子切割时继电器KA1 得电吸合，继电器KA1的2组触点给弧压调高器供AC24V电源工作，继电器 KA1的另2组触点控制弧压调高器的直流电压输出，检查等离子切割机和弧压 调高器试切割各项功能是否正常， 一切准备正常后在CNC系统调出要切割的零 件程序，按CNC系统启动键后，起弧继电器KA6工作，给弧压调高器起弧信 号，调高器按既定动作程序工作，割炬下降待割炬碰到切割工件，接近开关接 到信号后，割炬按调高器设定初始定位高度稍抬起约2mm，即可给出等离子切 割启动信号控制等离子电源启动，待等离子电源完成起弧后，等离子电源电弧 电压连接到隔离分压板输入端，经过100:1分压后反馈到弧压调高器，在这种情 况弧压调高器接受到等离子电源电弧电压后，其内部的弧反馈继电器吸合，反 馈输入信号给CNC系统输入端，CNC系统接受到测弧信号后将按照零件路径进行正常切割，切割过程如遇拐角CNC系统将给出调高禁止信号控制继电器KA3工作，达到控制调高器实时地处于手动/自动状态，通过弧压跟踪实时动态调整切割时割炬高度。CNC系统自动控制割炬升由继电器KA9得电工作完成，自动控制割炬降由继电器KA10得电工作完成。
CNC系统的控制有输入、输出以及驱动接口相关电路组成。输入端口有等离子测弧信号，大车X、小车Y正负方向限位输入信号，驱动伺服控制器报警暂停信号，输出端口有预热氧、点火、切割氧、割炬升、割炬降等控制信号，驱动接口输出有X、 Y驱动脉冲信号，伺服电机将按照系统零件程序控制电机行走。所述大车X、小车Y用于控制整个切割机的行走。
本发明涉及数控火焰等离子切割机的火焰和等离子割炬共用一套升降体机构，尤其是应用在精巧型悬臂数控火焰等离子切割机，有着极高的性价比优越性。按照本发明提供的技术方案，将使得悬臂式数控火焰等离子切割机在生产装配过程中更为简单，达到省事、省力、省心。如果未使用该新型实用技术，在切割机切割有效宽度不能减小的情况下，将需要增加数控机横臂实际长度以便于安装钢带传动装置和另外一副升降机构体。
权利要求
1、共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，包括等离子割炬和火焰割炬，其特征是所述等离子割炬和火焰割炬安装在一套升降机构上；所述升降机构设有常闭上限位开关(SQ5)和常闭下限位开关(SQ6)；所述常闭上限位开关(SQ5)连接在上限位继电器(KA13)的输入回路中，所述常闭下限位开关(SQ6)连接在下限位继电器(KA14)的输入回路中；上限位继电器(KA13)和下限位继电器(KA14)的两组常开触点分别控制火焰割炬升降电机的升降控制电路和等离子割炬升降电机的升降控制电路，所述火焰割炬升降电机和等离子割炬升降电机为同一个升降电机(2M)；选择开关(SB1)连接在等离子割炬控制继电器(KA1)和火焰割炬控制继电器(KA2)的输入回路中。
2、 如权利要求1所述共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，其特征是，所述等离子割炬控制继电器(KA1)的4组常开触点分别控制等离子割炬的弧压调高器电源供给电路和弧压调高器的直流电压输出电路；所述继电器(KA1)的其中2组常开触点连接在所述弧压调高器交流电源供给控制回路中；另外2组常开触点控制弧压调高器的直流电压输出控制回路中，由此完成等离子割炬切割控制。
3、 如权利要求1所述共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，其特征是，所述火焰割炬控制继电器(KA2)的3组常开触点分别控制火焰割炬升降电机的升降控制回路、点火器控制电路、火焰割炬的预热氧气源控制电路；当选择开关(SB1)闭合在火焰割炬控制继电器(KA2)回路中时，继电器(KA2)的第一组常开触点吸合，控制火焰割炬升降电机控制电路的继电器(KA7、 KA8)形成控制回路，完成火焰割炬升降控制；继电器(KA2)的第二组常开触点与火焰割炬的预热氧控制继电器(KA4)的一组常开触点串联控制气源控制电路，安全控制火焰切割的气源；继电器(KA2)的第三组常开触点与火焰割炬的点火控制继电器(KA5)的一组常开触点串联控制火焰点火电路。
4、 如权利要求3所述共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，其特征是，所述气源控制电路包括并联的预热氧电磁阀(YV1)和燃气电磁阀(YV2)。
全文摘要
本发明涉及一种共用一套升降机构的数控火焰、等离子切割机，采用1套升降机构上下限位开关直接控制两个继电器工作，在正常行程工作范围内，两个上下限位继电器有电吸合，当上或下限位超出行程范围，相应该限位继电器失电，就可以控制火焰或等离子方式升降电机工作状况。当选择开关选择等离子方式，等离子割炬控制继电器工作，给弧压调高器供24V电源，通过限位继电器可控制升降电机工作。当转到火焰方式，火焰割炬控制继电器KA2工作，同样通过限位继电器也可以控制升降电机工作，从而达到火焰或等离子切割方式切换，升降电机工作相互不受影响；降低材料成本，具备切割功能齐全，性价比较高。
文档编号B23K28/00GK101670496SQ20091017480
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者杰 杨 申请人:无锡市锡山南方焊接设备有限公司