本发明专利技术公开了一种用于等离子切割机的气流控制装置，包括控制模块、驱动模块、电磁气阀和压力传感器，其中压力传感器和驱动模块分别连接控制模块，压力传感器适于将检测到的输入气体管路的气体压力值转换为电信号，并将电信号传递给控制模块；控制模块适于接收压力传感器传递的电信号，并根据电信号的变化输出用于控制电磁气阀开通或关断的脉冲信号；驱动模块适于根据脉冲信号驱动电磁气阀开通或关断；电磁气阀适于在驱动模块的驱动下实现开通与关断之间的切换，以便控制气体管路中输出气流保持在阈值范围内。该方案能够实时检测输入气压的变化，并通过调整电磁气阀开通时间和关断时间的比例调整输出气流的大小，提高等离子切割机工作的稳定性。机工作的稳定性。机工作的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于等离子切割机的气流控制装置和方法
[0001]本专利技术涉及等离子切割机
，具体涉及一种用于等离子切割机的气流控制装置和方法。
技术介绍
[0002]等离子切割机采用压缩的高温等离子电弧对金属材料进行切割，具有切割质量好、成本低、切割金属种类多等综合优势。大功率等离子切割机起弧方式一般采用高频转移起弧，即起弧时通过控制电路在切割枪的喷嘴与电极之间维持一定的电流，然后通过压缩空气吹出喷嘴形成引导电弧。当引导电弧接触工件后，电流就通过电极与工件形成回路产生主弧，从而进行金属材料切割。由于大功率等离子切割工艺要求流过喷嘴的气流量很大，在高速气流中进行电弧的引燃就变得非常困难。考虑到割枪与耗材的寿命及能耗因素，等离子切割机在引导弧状态时，必须把电流设置在一个较低的水平，一般在20A左右，此时高速的气流很容易把这个小电流产生的电弧吹断，造成断弧。因此，在引导弧状态下，需要保持一个较低的气体流量，而主弧工作时的电流一般在60
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150A，能在很大的气流下保持电弧稳定，此时为了保证切割厚度和切割效果，需要保持一个较高的气体流量。
[0003]为了满足引导弧和主弧工作时的不同气流需求，目前广泛采用的方法是在一个等离子切割机内安装两个电磁气阀，一个用于引导弧工作时的气流控制，这个电磁气阀的孔径很小，能通过的气流受到限制，能够保持较低的水平；另一个电磁气阀用于主弧工作时的气流控制，这个电磁气阀孔径较大，能够通过的气流也较大，可以满足主弧工作时的气流需求。在等离子切割机工作时，通过控制电路，使机器在电弧引燃及引导弧工作的时候，吸合小孔径的电磁气阀，以一个较低的气流保证电弧成功引然并保持引导弧的持续稳定输出。当主弧和工件接触，电弧从引导弧切换到主弧时，控制电路吸合大孔径的电磁阀或者两个电磁阀同时吸合以提供主弧切割所需要的大气流。这种方法导致切割机整体体积较大，在机器内部要占用较大的安装空间，不利于机器的小型化设计，由于只能实现两种气流量切换，范围太窄，对宽范围气压变化适应能力有限，不能实现智能化调节当外界输入气压波动时，不能进行补偿，切割效果不够稳定。
[0004]因此，需要一种用于等离子切割机的气流控制方法，能依据引导弧和主弧的不同状态提供不同的气流，并且能实时检测输入气压值，依据不同的输入气压值调整输出气流，确保切割机在不同输入气压条件下保持一致的、稳定的切割效果，且体积小、成本低、结构简单，以解决以上现有技术中存在的问题。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于等离子切割机的气流控制装置和方法。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于等离子切割机的气流控制装置，包括控制模块、驱动模块、电磁气阀和压力传感器，其中，压力传感器和驱动模块分别连接控制模块，
压力传感器可以将检测到的输入气体管路的气体压力值转换为电信号，并将电信号传递给控制模块；控制模块适于接收压力传感器传递的电信号，并根据电信号的变化输出用于控制电磁气阀开通或关断的脉冲信号；驱动模块适于根据脉冲信号驱动电磁气阀开通或关断；电磁气阀适于在驱动模块的驱动下实现开通与关断之间的切换，以便控制气体管路中输出气流保持在阈值范围内。
[0007]该装置能够根据输入气体电压值的变化实时调整输出气流的大小，从而使输出气流维持在预设范围内，保证等离子切割机切割的稳定性和一致性。
[0008]可选地，在上述装置中，控制模块适于根据一个周期内电磁气阀开通时间和关断时间的比例，输出用于驱动电磁气阀开通或关断的脉冲信号。
[0009]可选地，在上述装置中，控制模块适于在检测到气体压力值对应的电信号升高时，减少一个周期内电磁气阀的开通时间，增加电磁气阀的关断时间；在检测到气体压力值对应的电信号降低时，增加一个周期内电磁气阀的开通时间，减少电磁气阀的关断时间。
[0010]可选地，在上述装置中，控制模块还可以检测等离子切割机的工作状态，并根据等离子切割机的工作状态输出控制电磁气阀开通或关断的时序信号，以便将引导弧状态下电磁气阀开通时间和关断时间的比例设置为第一阈值范围，将主弧状态下电磁气阀开通时间和关断时间的比例设置为第二阈值范围。
[0011]可选地，在上述装置中，驱动模块包括第一开关器件、第二开关器件、二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻连接在第一开关器件的栅极和源极之间，第一开关器件的栅极连接第二开关器件的漏极，第一电阻适于为第一开关器件提供栅极偏置电压，并使第一开关器件在第二开关器件截止时保持关断状态；第二电阻一端连接第二开关器件的栅极，另一端连接控制模块，控制电路经第二电阻控制第二开关器件导通；第三电阻一端连接第二开关器件的栅极，另一端接地；二极管一端连接第一开关器件的漏极，另一端接地；电磁气阀连接在二极管两端。
[0012]可选地，在上述装置中，当控制模块控制第二开关器件导通时，第一开关器件导通，电磁气阀吸合开通。
[0013]可选地，在上述装置中，还包括气体管路，用于为压缩等离子气体提供通路。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于等离子切割机的气流控制方法，包括：通过压力传感器实时检测输入气体管路中的气体压力值；根据气体压力值的变化调整电磁气阀开通时间和关断时间的比例，输出用于控制电磁气阀开通或关断的脉冲信号；根据脉冲信号驱动电磁气阀开通或关断，以便控制输入气流保持在预设阈值范围。
[0015]可选地，在上述方法中，当检测到气体压力值升高时，减少电磁气阀的开通时间，增加电磁气阀的关断时间，使脉冲信号中一个周期内电磁气阀导通时间和关断时间的比例减小；当检测到气体压力值降低时，增加电磁气阀的开通时间，减少电磁气阀的关断时间，使脉冲信号中一个周期内电磁气阀开通时间和关断时间的比例增加。
[0016]可选地，该方法还包括：监测等离子切割机的状态，根据切割机的状态输出切割主弧或引导弧的开通或关闭信号，在引导弧状态下，输出电磁气阀开通时间和关断时间的比例为第一阈值范围，在主弧切割状态下，输出电磁气阀开通时间和关断时间的比例为第二阈值范围。
[0017]根据本专利技术的方案，通过实时检测输入气体压力值的变化，自动调整电磁气阀在
一个周期内开通时间与关断时间的比例，从而对输出气流大小进行动态调整；同时通过检测等离子切割机的工作状态，根据引导弧状态和主弧状态对气流大小的不同要求，采用不同电磁气阀的导通时间和关断时间的比例，使气流大小控制在所需的阈值范围内。该方案使等离子切割机具有较宽的输入气压适应范围，引导弧起弧成功率接近100%，同时引导弧持续喷弧和主弧切割稳定。由于本方案只采用一个大孔径电磁气阀作为气流控制的执行器，在减小设备体积和简化结构的同时，能够依据引导弧和主弧的不同状态提供不同的气流，并依据不同的输入气压值自动调整输出气流，确保切割机在不同的输入气压条件下保持稳定的切割效果。
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于等离子切割机的气流控制装置，其特征在于，包括控制模块、驱动模块、电磁气阀和压力传感器，所述压力传感器和驱动模块分别连接所述控制模块，所述压力传感器适于将检测到的输入气体管路的气体压力值转换为电信号，并将所述电信号传递给所述控制模块；所述控制模块适于接收所述压力传感器传递的电信号，并根据所述电信号的变化输出用于控制电磁气阀开通或关断的脉冲信号；所述驱动模块适于根据所述脉冲信号驱动电磁气阀开通或关断；所述电磁气阀适于在所述驱动模块的驱动下实现开通与关断之间的切换，以便控制气体管路中输出气流保持在阈值范围内。2.根据权利要求1所述的气流控制装置，其特征在于，所述控制模块适于在检测到气体压力值对应的电信号升高时，减少一个周期内电磁气阀的开通时间，增加电磁气阀的关断时间；在检测到气体压力值对应的电信号降低时，增加一个周期内电磁气阀的开通时间，减少电磁气阀的关断时间。3.根据权利要求2所述的气流控制装置，其特征在于，所述控制模块适于根据一个周期内电磁气阀开通时间和关断时间的比例，输出用于驱动电磁气阀开通或关断的脉冲信号。4.根据权利要求1所述的气流控制装置，其特征在于，所述控制模块还适于检测等离子切割机的工作状态，并根据等离子切割机的工作状态输出控制电磁气阀开通或关断的时序信号，以便将引导弧状态下电磁气阀开通时间和关断时间的比例设置为第一阈值范围，将主弧状态下电磁气阀开通时间和关断时间的比例设置为第二阈值范围。5.根据权利要求1所述的气流控制装置，其特征在于，所述驱动模块包括第一开关器件、第二开关器件、二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻连接在所述第一开关器件的栅极和源极之间，所述第一开关器件的栅极连接所述第二开关器件的漏极，所述第一电阻适于为所述第一开关器件提供栅极偏置电压，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海沪工焊接集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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