CN218657251U - 一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，该系统包括：数控系统、火焰自动气体控制装置、火焰割炬，所述火焰割炬上装有点火装置、电容检测环、割炬控制卡，所述数控系统与火焰自动气体控制装置相连，这种智能化火焰切割系统中接有燃气和氧气，燃气有一条管路，氧气有两条管路，三条管路的末端都接到火焰割炬上；另外燃气管路上装有燃气比例阀来通入燃气，一条氧气管路上装有预热氧比例阀来通入预热氧气，另一条氧气管路上装有切割氧比例阀来通入切割火焰的氧气。这一种智能火焰切割控制系统可以简化系统结构，提高了升降体控制的响应速度；实现了切割气体的自动调节，提高工作效率；实现了自动点火，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统。
背景技术
传统的火焰切割系统由数控系统（CNC）、调高器、升降体、火焰割炬、气体系统组成。其中，数控系统是火焰切割系统的控制中心，控制各个子部件协调动作；调高器负责火焰割炬的升降动作；升降体是火焰升降动作的执行部件；气体系统包括气源、减压阀、气压表、供气管路等，提供火焰割炬工作所需气体。
这种传统方案的缺点是：部件比较多，安装调试比较复杂，售后维护成本高；气体多采用手动调节方式，对操作工技能要求比较高，生产效率比较低。
实用新型内容
本实用新型提供了一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，它部件较少，安装调试比较简单；气体多采用自动调节方式，生产效率比较高。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，该系统包括：数控系统、火焰自动气体控制装置、火焰割炬，所述火焰割炬上装有点火装置、电容检测环、割炬控制卡，所述数控系统与火焰自动气体控制装置相连，这种智能化火焰切割系统中接有燃气和氧气，燃气有一条管路，氧气有两条管路，三条管路的末端都接到火焰割炬上；另外燃气管路上装有燃气比例阀来通入燃气，一条氧气管路上装有预热氧比例阀来通入预热氧气，另一条氧气管路上装有切割氧比例阀来通入切割火焰的氧气。
所述燃气和氧气的三条管路上都各自装有减压阀、气压表。
与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：
本专利设计了一种集成气体调节、高度调节和自动点火功能的智能火焰切割控制系统。该系统由数控系统CNC、火焰自动气体控制装置FAGC、点火装置、火焰割炬组成。该系统将传统方案中的调高器内置在FAGC装置中，同时支持三路气体的自动调节。
火焰割炬运行时需要三种气体同时运行，包括预热氧、燃气、切割氧。控制系统通过控制三个比例阀（燃气、预热氧、切割氧）来精确控制三路气体的气压，实现火焰割炬的稳定切割。
1、调高器内置可以简化系统结构，提高了升降体控制的响应速度。
2、实现了切割气体的自动调节，降低经验依赖，提高工作效率，为智能化切割奠定了基础。
3、实现了自动点火，提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统图。
其中：数控系统1、火焰自动气体控制装置2、火焰割炬3、点火装置4、电容检测环5、割炬控制卡6、燃气7、氧气8、减压阀9、气压表10、燃气比例阀11、预热氧比例阀12、切割氧比例阀13。
具体实施方式
本实用新型涉及一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，它是一种智能化火焰切割系统，代号为IFCS（Intelligent Flame Cutting System），该系统包括：CNC为数控系统1，为火焰切割的控制中心；FAGC（Flame Auto Gas Control），为火焰自动气体控制装置2，其功能为气体自动调节、割炬高度自动调节、自动点火等；火焰割炬3，用于进行火焰切割。
所述火焰割炬3上装有点火装置4、电容检测环5、割炬控制卡6。其中点火装置4负责点火启动切割；电容检测环5与钢板形成电容模型，两者的距离与电容值高度相关，据此可通过测量电容值来计算割炬的高度；割炬控制卡6的功能是自动点火控制、电容检测环高度信号处理。
所述CNC数控系统1与FAGC火焰自动气体控制装置2相连，通过CNC来控制FAGC的动作，CNC和FAGC之间的信号有：
+24V/GND：24V直流电源；
START：启动信号；
UP：手动割炬上升；
DOWN：手动割炬下降；
READY：允许切割使能；
CHANGESPEED：允许速度变化；
ERROR：故障信号；
HEIGHTCONTROLOFF：高度控制禁止；
TORCHDISABLE：割炬禁止；
MOTORA/B：升降体电机控制信号；
LOWERLIMITSWITCH1/2：下限位开关输入；
UPPERLIMITSWITCH1/2：上限位开关输入；
LIMITSWITCHPOWER24V：限位开关电源；
IGNITION：点火信号；
Vout：高度信号反馈；
TORCHERROR：割炬错误信号；
485/CAN：两种通讯协议接口。
这种智能化火焰切割系统中接有燃气7和氧气8，燃气7有一条管路，氧气8有两条管路，三条管路的末端都接到火焰割炬3上。三条管路上都各自装有减压阀9、气压表10，减压阀的作用是调节用户气体气压；另外燃气管路上装有燃气比例阀11来通入燃气，一条氧气管路上装有预热氧比例阀12来通入预热氧气，另一条氧气管路上装有切割氧比例阀13来通入切割火焰的氧气，比例阀的作用是自动调节气体输出流量大小。
这一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统的工作原理为：
CNC通过485/CAN协议总线将切割参数发送给FAGC装置，比如燃气气压、预热氧气压、切割氧气压、切割高度、预热时间、切割时间等，CNC发送START信号给FAGC启动切割；FAGC按照高度参数控制升降体电机，使火焰割炬运动到指定的切割高度，实际的高度反馈值取自割炬控制卡的Vout信号；FAGC按照气压参数分别控制3个比例阀，使输出气压满足用户设置值；PAGC发送点火信号IGNITION至割炬控制卡，后者控制割炬自动点火；割炬发生错误，比如碰撞，将错误信号TORCH ERROR发送至FAGC，FAGC将故障信号通过ERROR接口发送给CNC；CNC发送UP/DOWN信号给FAGC，后者控制升降体动作，实现手动调节割炬；当割枪上下移动超过范围时，触发上/下限位开关动作，PAGC会采集到限位开关信号，停止割炬继续动作，同时通知CNC进行处理。HEIGHT CONTROL OFF信号为高度控制禁止，可禁用调高功能；TORCHDISABLE为割炬禁止，可禁止割炬工作，比如预热、切割等；当FAGC完成点火、预热等工作后，可使能READY信号，通知CNC系统可进行移动切割；FAGC完成某道工艺切割后，也可以发送CHANGE SPEED信号通知CNC进行下一道工序的控制。
Claims (2)
1.一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，其特征是：该系统包括：数控系统、火焰自动气体控制装置、火焰割炬，所述火焰割炬上装有点火装置、电容检测环、割炬控制卡，所述数控系统与火焰自动气体控制装置相连，这种智能化火焰切割系统中接有燃气和氧气，燃气有一条管路，氧气有两条管路，三条管路的末端都接到火焰割炬上；另外燃气管路上装有燃气比例阀来通入燃气，一条氧气管路上装有预热氧比例阀来通入预热氧气，另一条氧气管路上装有切割氧比例阀来通入切割火焰的氧气。
2.根据权利要求1所述的一种集成气体调节和高度调节的智能火焰切割控制系统，其特征是：所述燃气和氧气的三条管路上都各自装有减压阀、气压表。
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2022
- 2022-11-15 CN CN202223031933.6U patent/CN218657251U/zh active Active
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