一种等离子切割机制造技术

一种等离子切割机，包括切割枪、CPU控制单元及连接在切割枪和CPU控制单元之间的功率电源和气泵，所述切割枪与CPU控制单元之间连接有能够将采集到的切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压与设定的电压阀值进行比较并能够将比较得出的逻辑电平隔离输出给CPU控制单元的保护电路单元。本实用新型专利技术由于采用在切割枪与CPU控制单元之间连接有保护电路单元，通过该保护电路单元能够快速地识别出切割枪喷嘴上的两个电极是否存在短路的情况，从而有效地避免了因电极短路而导致电极及其它部件的损坏，这样既有利于延长等离子切割机的电极及其它部件的使用寿命，又有利于提高等离子切割机整机的安全性能，而且还有利于提高切割质量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及等离子切割机
，特别是涉及一种使用寿命长的等离子切割机。
技术介绍
目前的等离子切割机(包括高频等离子切割机和低频等离子切割机)的切割枪的喷嘴和喷嘴上的电极所工作的环境是高温、高压，而且大电流，非常容易损坏，因此通常是采用比较昂贵的金属材料及先进的制作工艺来制作这些部件。然而，由于设计结构上的需要，高频等离子切割机的切割枪喷嘴上的两个电极间距会设计得很小；低频等离子切割机的切割枪喷嘴上的两个电极在开机之前是接触的。由此带来一系列使用问题，当喷嘴在经过多次切割后，由于切割过程金属渣飞溅、积炭等原因，造成喷嘴上两个电极容易短路，或者金属渣冷却后将两个电极黏住，轻则影响切割质量、缩短电极和喷嘴的使用寿命，重则损 坏电极和喷嘴，甚至烧毁功率电源，而且两个电极黏住，除了开机后造成功率电源长期短路之外，还会加重气泵的负担而发热，从而缩短整个等离子切割机的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够有效避免因电极短路而导致电极及其它部件损坏，安全性能高，并能够提高切割质量的使用寿命长的等离子切割机。本技术的技术方案是这样实现的本技术所述的等离子切割机，包括切割枪、CPU控制单元及连接在切割枪和CPU控制单元之间的功率电源和气泵，其特点是所述切割枪与CPU控制单元之间连接有能够将采集到的切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压与设定的电压阀值进行比较并能够将比较得出的逻辑电平隔离输出给CPU控制单元的保护电路单元。其中，上述保护电路单元包括依序连接的分压取样电路单元、逻辑比较电路单元和隔离输出电路单元，其中分压取样电路单元的电路输入端与上述切割枪喷嘴上的两个电极相连接，隔离输出电路单元的电路输出端与上述CPU控制单元相连接。为了能够准确地检测出切割枪喷嘴上的两个电极是否存在短路的情况，经过大量的实验可知，上述电压阀值设定为I. 6V，当保护电路单元检测到切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压小于该设定的电压阀值超过3秒时限的时候，则认为切割枪喷嘴上的电极短路。为了能够提醒用户及时检测和清理切割枪，以防止切割枪损坏及影响切割质量，上述CPU控制单元电连接有报警灯。本技术由于采用在切割枪与CPU控制单元之间连接有保护电路单元，通过该保护电路单元能够实时采样切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压，并能够将采样到的电压与设定的电压阀值进行比较，从而快速地识别出切割枪喷嘴上的两个电极是否存在短路的情况，同时结合目前等离子切割机的工作状态以及短路时限，通过CPU控制单元决定是让等离子切割机正常工作，还是给出报警信号和执行相关保护动作，从而有效地避免了因电极短路而导致电极及其它部件的损坏，这样既有利于延长等离子切割机的电极及其它部件的使用寿命，减少了电极及其它部件的更换频率，降低了机器的使用成本，又有利于提高等离子切割机整机的安全性能，使操作者在使用等离子切割机时可以更加专注于切割过程，而不是把注意力放到等离子切割机本身是否正常运作上面，从而有利于提高切割质量。以下结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2为本技术保护电路单元的电路框图。图3为本技术保护电路单元的电路原理图。具体实施方式如图I-图3所示，本技术所述的等离子切割机，包括切割枪I、CPU控制单元4及连接在切割枪I和CPU控制单元4之间的功率电源2和气泵3，而且在切割枪I与CPU控制单元4之间连接有能够将采集到的切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压与设定的电压阀值进行比较并能够将比较得出的逻辑电平隔离输出给CPU控制单元4的保护电路单元5，而且该保护电路单元5的电路输入端是与切割枪喷嘴上的两个电极电连接。如图I所示，功率电源2、气泵3、CPU控制单元4和保护电路单元5设置在机壳7内，而切割枪I的导管(包含电线和气管)则固定在机壳7上且切割枪喷嘴位于机壳7的外侧。为了能够准确地检测出切割枪喷嘴上的两个电极是否存在短路的情况，经过大量的实验可知，电压阀值设定为I. 6V，当等离子切割机的功率电源2正常供电压给切割枪切割工作时，保护电路单元5—旦检测到切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压小于该设定的电压阀值超过3秒时限的时候，则认为切割枪喷嘴上的电极短路，CPU控制单元4立即控制机器进入保护状态。为了能够提醒用户及时检测和清理切割枪1，以防止切割枪I损坏及影响切割质量，CPU控制单元4电连接有报警灯6，该报警灯6固定在机壳7的外侧面上。如图2所示，保护电路单元5包括依序连接的分压取样电路单元51、逻辑比较电路单元52和隔离输出电路单元53，其中分压取样电路单元51的电路输入端与切割枪喷嘴上的两个电极相连接，隔离输出电路单元53的电路输出端与CPU控制单元4相连接。而保护电路单元5具体的电路组成及连接，如图3所示，其中分压取样电路单元51包括依序串联在电路中的分压电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3及并联在电路中的滤波电容Cl、分压电阻R4、稳压二极管ZDl和滤波电容C2，其中分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3串联后的通过分压电阻Rl的一端连接在检测电压输入插座CN6的第一脚上，在分压电阻R2与分压电阻R3之间对地电平加入滤波电容Cl，分压电阻R4、稳压二极管ZDl和滤波电容C2并联后接到分压电阻R3 —端与地电平GND_GaoYa之间，分压取样电路单元51的输出电压从分压电阻R3的两端取出；逻辑比较电路单元52包括比较器IClA和比较器IClB及依序串联在电路中的分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7，其中分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R7串联后接在+12V电源与地电平GND_GaoYa之间，比较器IClA的负输入端接至分压电阻R6与分压电阻R7之间，比较器IClB的正输入端接至分压电阻R5与分压电阻R6之间，比较器IClA的正输入端和比较器IClB的负输入端与上述分压取样电路单元51的电路输出端连接，上述分压取样电路单元51的电 路输出端与+12V电源之间连接有保护二极管D1，该保护二极管Dl的阳极端与分压取样电路单元51的电路输出端连接，在比较器IClA与IClB的正电源与地电平GND_GaoYa之间还连接有去耦电容C3，比较器IClA的输出端和比较器IClB的输出端与隔离输出电路单元53的电路的正负输入端连接，且比较器IClB的输出端与+12V电源之间连接有上拉电阻R9，比较器IClB的正输入端与其输出端之间连接有反馈电阻R8，而且+12V电源通过分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7的分压后取得I. 6V和7. 5V，其中I. 6V接入比较器IClA的负输入端，7. 5V接入比较器IClB的正输入端，而1.6V的电压阀值是根据两个电极之间的阀值电压来设计取得的，当采集到的切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压位于37疒40V之间时，将其转换为原电压的13/313，那么37V 40V经分压后就变成了I. 54疒I. 66V，由于电阻元件阻值的分散性，因此取I. 6V为设计判断值，根据这样的设计，从而在比较器IClA中接入I. 6V的电压阀值，这样就直接决定了逻辑电路动作判断待判定输入电压是否低于37疒40V，从而判断出机器所处的状态；隔离输出电路单元53包括光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子切割机，包括切割枪(I)、CPU控制单元(4)及连接在切割枪(I)和CPU控制单元(4)之间的功率电源(2)和气泵(3)，其特征在于所述切割枪(I)与CPU控制单元(4)之间连接有能够将采集到的切割枪喷嘴上的两个电极之间的电压与设定的电压阀值进行比较并能够将比较得出的逻辑电平隔离输出给CPU控制单元(4)的保护电路単元(5)。2.根据权利要求I所述等离子切割机，其特征在于上述保护电路単元(5)包括依序连接的分压取样电路单元(51)、逻辑比较电路単元(52)和隔离输出电路单元(53)，其中分压取样电路単元(51)的电路输入端与上述切割枪喷嘴上的两个电极相连接，隔离输出电路单元(53)的电路输出端与上述CPU控制单元(4)相连接。3.根据权利要求2所述等离子切割机，其特征在于上述分压取样电路单元(51)包括依序串联在电路中的分压电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3及并联在电路中的滤波电容Cl、分压电阻R4、稳压ニ极管ZDl和滤波电容C2，其中分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3串联后，通过分压电阻Rl的一端连接在检测电压输入插座CN6的第一脚上，在分压电阻R2与分压电阻R3之间对地电平加入滤波电容Cl，分压电阻R4、稳压ニ极管ZDl和滤波电容C2并联后接到分压电阻R3 —端与地电平GND_GaoYa之间，所述分压取样电路単元(51)的输出电压从分压电阻R3的两端取出。4.根据权利要求2所述等离子切割机，其特征在于上述逻辑比较电路単元(52)包括比较器IClA和比较器IClB及依序串联在电路中的分压电阻R5、分压电阻R6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜长福，
申请(专利权)人：广州亦高电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：