نحوه عملکرد سیستم های کنترل ارتفاع مشعل (تورچ) در دستگاه برش پلاسما

ماشین آلات برش پلاسمای cnc در حال حاضر یک ابزار جدا نشدنی از صنعت هستند . آن ها به تعداد زیاد در فروشگاه های صنعتی مانند کارخانه های اتومبیلسازی برای ساختن شاسی و بدنه آن استفاده می شوند . کمپانی های بزرگ ساختمان سازی در مقیاس انبوهی از این وسایل برای بریدن فلزات و ساختن ساختمان های فلزی عظیم استفاده می کنند . قفل ساز ها هم از آن برای سوراخ کردن بی خطر قفل خانه های کسانی که کلید خود را گم کرده اند استفاده می کنند . در واحد های CNC شما می توانید تمام مراحل کار را در پشت یک کامپیوتر مشاهده کنید بدون آنکه حتی نیازی به لمس کردن جسم داشته باشید…

ماشین آلات برش پلاسمای cnc در حال حاضر یک ابزار جدا نشدنی از صنعت هستند. آن ها به تعداد زیاد در فروشگاه های صنعتی مانند کارخانه های اتومبیل سازی برای ساختن شاسی و بدنه استفاده می شوند.

کمپانی های بزرگ ساختمان سازی در مقیاس انبوهی از این وسایل برای بریدن فلزات و ساختن ساختمان های فلزی عظیم استفاده می کنند. قفل ساز ها هم از آن برای سوراخ کردن بی خطر قفل خانه های کسانی که کلید خود را گم کرده اند استفاده می کنند.

در واحد های CNC شما می توانید تمام مراحل کار را در پشت یک کامپیوتر مشاهده کنید بدون آنکه حتی نیازی به لمس کردن جسم داشته باشید .

در گذشته برش دهنده های پلاسمایی بسیار گران قیمت بوده و اکثرا در کارخانه ها برای برش قطعات عظیم استفاده می شدند. در سال های اخیر هم قیمت و هم اندازه ی این دستگاه ها به شکل قابل توجهی کم و کوچک شده است. به طوری که می توان از آن ها در پروژه های شخصی نیز استفاده کرد. هنرمندان نیز توانسته اند با این وسیله کار های بی نظیری خلق کنند که مسلما با وسایل قدیمی ممکن نبود.

برش دهنده های پلاسمایی یکی از هزاران وسیله ی مورد توجه در قرن بیستم است که با استفاده از مفاهیم علم فیزیک قادر به مهار حالت چهارم ماده در جهت منافع بشر شده است.

کیفیت خروجی دستگاه به متغیر های زیادی وابسته است که یکی از مهمترین این پارامتر ها، تنظیم دقیق ارتفاع نازل با سطح کار می باشد.

از آنجا که ابعاد قطعه کار بزرگ و وزن ان بسیار سنگین است، معمولا وجود خم و قوس در این قبیل سطح کار بدیهی است و لذا متغیر بودن فاصله بین نازل و سطح ورق اجتناب ناپذیر است.

نصب سیستم کنترل ارتفاع برای این قبیل دستگاه های CNC ، موجب ثابت بودن فاصله تورچ تا سطح ورق می شود که تاثیر زیادی در کیفیت قطعه کار خروجی دستگاه دارد. با اجرای این مکانیزم، فاصله تورچ بطور خودکار با ورق تنظیم می شود.

در سیستم های کنترل ارتفاع آنالوگ، با پارامترهای آنالوگ در محدوده 0 تا 10 ولت روبرو هستیم و لذا برای همین منظور باید متغیر ارتفاع را نیز به یک مقدار آنالوگ تبدیل کنیم. برای دستیابی به این هدف نحوه عملکرد یک سیستم برش پلاسما را بررسی میکنیم:

به محض شروع به کار برای برش، مبدل فرکانسی بالا( HF ) شروع به کار کرده و گاز درون تورچ یونیزه میشود، با یونیزه شدن گاز، دمای آن بالا رفته و رسانا می شود، اکنون یک ولتاژ DC بین الکترود داخلی تورچ (پایانه منفی) و قطعه کار( پایانه مثبت) بوجود امده و این گاز با حرارت بالا عملیات برش را شروع می کند.

شارش این گاز رسانا در محل برش دارای مقداری مقاومت الکتریکی است و با تغییر ارتفاع تورچ مقدار این مقاومت تغییر می کند و لذا ولتاژ دو سر آن نیز تغییر می کند.

با توجه به اینکه  ولتاز قوس با میزان فاصله تورچ از سطح قطعه کار نسبت خطی دارد، میتوانیم از یک سیستم کنترل خطی برای کنترل این پروسه استفاده کنیم.

همانطور که در شکل مشاهده می شود،یک ولوم خطی برای تنظیم میزان ارتفاع مورد استفاده قرار می گیرد. از انجا که ولتاژ قوس پلاسما تا1500 ولت میتواند باشد، از یک مقسم ایزوله با نسبت 1:100 برای کاهش سطح ولتاژ استفاده می کنیم. یک تقویت کننده عملیاتی(OP-AMP ) موتور را در دو وضعیت حرکت به سمت بالا و یا حرکت به سمت پایین فرمان میدهد.

نقش دیگر برد مقسم، جلوگیری از نویز است، دستگاه های پلاسما جز دستگاه هایی هستند که دارای نویز بالایی هستند و میران مقاومت THC در مقابل نویز بسیار مهم است .

یک کنترلر ارتفاع  باید قابلیت های زیر را داشته باشد:

کنترلر دستی تورچ برای بالا یا پایین کردن موتور تورچ

کنترل اتوماتیک فاصله بصورت اتوماتیک

قابلیت ارسال فیدبک به cnc کنترلر برای وجود یا عدم وجود قوس پلاسما

قابلیت IHS

مقاومت بالا در مقابل نویز و تداخل های پلاسما