[發明專利]一種空氣等離子切割機切割網格狀金屬的防斷弧切割方法

無效

• 申請號: 201110089938.1
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN102350579A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 孫強;陳桂濤;姬軍鵬;黃西平;王佳;劉爭光
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00;G05B19/042
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種空氣等離子切割機切割網格狀金屬的防斷弧切割方法，其特征在于，本方法利用一種裝置，該裝置包括割槍以及與所述割槍相連接的的電源控制裝置，所述割槍上設置有用于吹離該割槍上噴嘴(9)與電極(8)的氣路，所述電源控制裝置包括用于和工件(10)相連接的切割回路，以及用于和所述噴嘴(9)相連接的引弧回路，所述割槍的切割開關和所述電源控制裝置之間還連接有用于檢測所述切割開關信號的檢測信號電路；

本方法包括以下步驟：

a、初始狀態：所述噴嘴(9)和所述電極(8)短路連接，所述噴嘴(9)和所述工件(10)之間無電弧產生；

b、引弧狀態：按下所述切割開關，所述檢測信號電路將檢測到的切割開關信號發送到所述電源控制裝置，所述電源控制裝置控制所述引弧回路導通，并控制所述氣路供氣，利用空氣推力作用使所述噴嘴(9)與所述電極(8)分離的同時，所述噴嘴(9)和所述工件(10)之間產生電弧，該電弧的電流大小保持在20A～25A，維持電弧不滅；

c、初始切割金屬實體處的階段：所述噴嘴(9)接近所述工件(10)的實體處開始切割時，所述切割回路導通，所述電源控制裝置關斷所述引弧回路，并使電弧電流保持在30A～100A，維持電弧不滅；

d、切割金屬空白處的階段：所述噴嘴(9)切割至所述工件(10)的空白處時，所述切割回路電流關斷，所述電源控制裝置導通所述引弧回路，并使電弧的電流大小保持在20A～25A，維持電弧不滅；

e、切割金屬實體處和金屬空白處的互相轉換：當割槍再次切割至所述工件(10)的實體處階段時，重復步驟c的動作，若再次遇到空白處，則重復階段d的動作；

f、切割結束狀態：松開所述切割開關，所述檢測信號電路將檢測到的切割開關信號發送到所述電源控制裝置，所述電源控制裝置關斷所述切割回路和所述引弧回路，在所述噴嘴(9)冷卻后，再次按下所述切割開關時，所述電源控制裝置關斷氣路。

2.按照權利要求1所述一種空氣等離子切割機切割網格狀金屬的防斷弧切割方法，其特征在于，所述電源控制裝置包括依次連接的三相AC380V輸入(1)、初級三相整流模塊(2)、功率因數校正模塊(3)和半橋逆變電路模塊(4)，所述半橋逆變電路模塊(4)通過變壓器T與次級整流電路模塊(5)相連接，所述變壓器T原邊的輸入端安裝有霍爾電流傳感器H2，所述次級整流電路模塊(5)和引弧電路模塊(6)相連接；

所述半橋逆變電路模塊(4)包括與所述功率因數校正模塊(3)串聯連接的電容C1和電容C2，所述電容C1上并聯有電阻R3，所述電容C2上并聯有電阻R4，IGBT管Q2與IGBT管Q3串聯后并聯在所述電容C1的陽極和所述電容C2的陰極之間，所述IGBT管Q2上的發射極和集電極之間連接有二極管D1，所述IGBT管Q3的發射極和集電極之間連接有二極管D2；

所述引弧電路模塊(6)包括與所述次級整流電路模塊(5)的陽極相連接的IGBT管Q4，所述IGBT管Q4的發射極用于構成所述引弧回路，所述IGBT管Q4的集電極用于構成所述切割回路，所述引弧回路上安裝有霍爾電流傳感器H4，所述切割回路上安裝有霍爾電流傳感器H3；

所述控制電路模塊(7)包括DSP控制器，所述DSP控制器與所述霍爾電流傳感器H2、霍爾電流傳感器H3和霍爾電流傳感器H4信號連接，所述DSP控制器還通過HCPL316驅動板與所述IGBT管Q2、IGBT管Q3和IGBT管Q4相連接。

3.按照權利要求2所述一種空氣等離子切割機切割網格狀金屬的防斷弧切割方法，其特征在于，

步驟b中，所述檢測信號電路將檢測到的切割開關信號發送到所述DSP控制器，所述DSP控制器驅動所述IGBT管Q4導通；所述DSP控制器控制所述氣路供氣，并將所述IGBT管Q2和IGBT管Q3的電壓占空比控制在20％～30％的范圍內，所述噴嘴(9)和所述工件(10)之間起弧電壓為300±20V；

步驟c中，所述切割回路導通后，所述霍爾電流傳感器H3將測得的切割回路中的電流信號傳送到所述DSP控制器，所述DSP控制器關斷所述IGBT管Q4，并將所述IGBT管Q2和IGBT管Q3的電壓占空比控制在35％～45％的范圍內；

步驟d中，所述切割回路關斷后，所述霍爾電流傳感器H3將測得的切割回路中的電流信號傳送到所述DSP控制器，所述DSP控制器驅動IGBT管Q4導通，并調節所述IGBT管Q2和IGBT管Q3的電壓占空比為20％～30％；

步驟f中，所述檢測信號電路將檢測到的切割開關信號發送到所述DSP控制器后，所述DSP控制器關斷所述IGBT管Q2、IGBT管Q3和IGBT管Q4。