[發(fā)明專利]一種金屬切割設(shè)備及金屬切割方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210253638.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN114535833A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳超;丁子祥;黎銘文;宋俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳軟動(dòng)智能控制有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/38
• 分類號(hào): B23K26/38;B23K26/70;B23K10/00;B23H1/00;B23H1/02
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 李迪

本申請(qǐng)涉及一種金屬切割設(shè)備及金屬切割方法。所述設(shè)備包括：電容傳感器，由噴嘴處設(shè)置的電容極板與被切割金屬板面構(gòu)成，所述電容極板與被切割金屬板面之間高度影響電容大小的變化；電容測(cè)量模塊，用于將獲取所述電容，并所述電容的實(shí)時(shí)變化轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)通過(guò)同軸電纜傳輸；高度獲取模塊，用于根據(jù)所述頻率信號(hào)進(jìn)行諧振頻率測(cè)量；CNC控制模塊，用于根據(jù)測(cè)量頻率，獲得當(dāng)前所述電容極板與被切割金屬板面之間的高度，以所述高度調(diào)整當(dāng)前切割控制以保持恒定切割高度進(jìn)行切割作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)實(shí)時(shí)高度，調(diào)整切割高度，保持恒定切割高度進(jìn)行切割作業(yè)，提高切割質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及切割技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬切割設(shè)備及金屬切割方法。

背景技術(shù)

金屬切割設(shè)備是用來(lái)進(jìn)行把金屬按照設(shè)計(jì)形狀進(jìn)行分割的一種設(shè)備，常見(jiàn)的有火花切割、等離子切割、激光切割等。金屬切割是以融化被切割部分的材料并通過(guò)一定的外部手段，通常是氣壓吹走融化部分的殘?jiān)瑏?lái)達(dá)到切割部分分離的目的。切割噴嘴噴出的氣流氣壓越穩(wěn)定，切割效果越好，斷面越整齊，為保證這個(gè)效果，要求噴嘴跟切割表面之間盡量靠近，保證壓力很小外泄。然而，現(xiàn)有金屬切割設(shè)備由于切割頭在整個(gè)切割過(guò)程中是跟受控于CNC控制器，做軌跡運(yùn)動(dòng)，而被切割板面經(jīng)常有不平整、翹起、切割部件撬動(dòng)等異常情況發(fā)生，CNC控制器不能及時(shí)了解切割頭運(yùn)動(dòng)中遇到的這些異常高度信息，從而不能調(diào)整CNC控制器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制，也就不能保證噴嘴與切割表面之間的高度保持一致從而影響切割效果。

綜上所述，亟需一種可實(shí)時(shí)獲取被切割板面的高度異常并調(diào)整控制以保持恒定切割高度進(jìn)行切割作業(yè)的金屬切割設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種可實(shí)時(shí)獲取被切割板面的高度異常并調(diào)整控制以保持恒定切割高度進(jìn)行切割作業(yè)的金屬切割設(shè)備及金屬切割方法。

第一方面，提供了一種金屬切割設(shè)備，所述設(shè)備包括：

電容傳感器，由噴嘴處設(shè)置的電容極板與被切割金屬板面構(gòu)成，所述電容極板與被切割金屬板面之間高度影響電容大小的變化；

與所述電容傳感器接線連接的電容測(cè)量模塊，用于將獲取所述電容，并所述電容的實(shí)時(shí)變化轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)通過(guò)同軸電纜傳輸；

與所述同軸電纜連接的高度獲取模塊，用于根據(jù)所述頻率信號(hào)進(jìn)行諧振頻率測(cè)量；

與所述高度獲取模塊連接的CNC控制模塊，用于根據(jù)測(cè)量頻率，獲得當(dāng)前所述電容極板與被切割金屬板面之間的高度，以所述高度調(diào)整當(dāng)前切割控制以保持恒定切割高度進(jìn)行切割作業(yè)。

進(jìn)一步地，所述電容測(cè)量模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)化子模塊和信號(hào)調(diào)制子模塊，其中，

與所述電容傳感器連接的信號(hào)轉(zhuǎn)化子模塊，用于獲取所述電容，檢測(cè)所述電容的變化并放大，將放大后的所述電容的變化轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)；

與所述信號(hào)轉(zhuǎn)化子模塊連接的信號(hào)調(diào)制子模塊，用于將所述頻率信號(hào)通過(guò)調(diào)制后輸出至同軸電纜傳輸。

進(jìn)一步地，所述高度獲取模塊包括信號(hào)解調(diào)子模塊和頻率檢測(cè)子模塊，其中，

與所述同軸電纜連接的信號(hào)解調(diào)子模塊，用于通過(guò)解調(diào)獲取所述頻率信號(hào)，放大所述頻率信號(hào)，并通過(guò)隔離電路后輸出；

與所述信號(hào)解調(diào)子模塊連接的頻率檢測(cè)子模塊，用于對(duì)隔離后的所述頻率信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量。

進(jìn)一步地，所述頻率檢測(cè)子模塊為FPGA模塊，其通過(guò)等精度測(cè)量法進(jìn)行頻率測(cè)量。

進(jìn)一步地，所述電容極板內(nèi)置或者外置于噴嘴。

進(jìn)一步地，所述電容傳感器還包括切割頭前端設(shè)置的溫度傳感器，溫度變化時(shí)，以所述溫度傳感器的輸出波形對(duì)所述電容進(jìn)行非線性補(bǔ)償。

進(jìn)一步地，所述頻率信號(hào)為高頻信號(hào)，所述諧振頻率測(cè)量的檢測(cè)頻率大于等于10MHz。