数控等离子切割机是一种将电脑控制、精密机械及等离子相结合的高效热切割自动化设备其数控割炬可以切割任意形状的板材。
本机主要由∏形机架、纵向导轨、横向(数控等离子/火焰)割炬以及数控系统等组成。驱动端梁、横梁等均采用箱梁式焊接结构,焊后再作消除应力处理,其结构紧凑,外型美观大方。整机的纵向行走主动驱动端梁采用日本松下(Panasonic)交流伺服电机带动德国NEUGART减速器,然后通过齿轮齿条副传动的方式,驱动端梁侧装有水平导向轮,可通过调整其偏心轴使导向轮压紧导轨,从而确保整机在全程运行中的平稳和精度。纵向导轨均采用高强度路轨制作,路轨的各接触面均作精密机械加工,导轨的外侧装有经过精密磨加工的齿条。导轨的固定通过压板垫板和连接套来固定实现,本套安装方式可以确保导轨纵向直线度、平行度等。横向割炬安装在横向拖板上,其行走也采用日本松下(Panasonic)交流伺服电机带动德国NEUGART减速器,然后通过齿轮齿条副传动来实现。
横梁说明:横梁采用箱形薄壁结构,是由薄钢板焊接而成,焊后实行整体去应力退火处理。其特点式重量轻,刚性好,变形小,外形美观。横梁后侧上下装有高精度导轨并装有齿条。横向主动移动装置采用德国原装行星NEUGART公司生产的大速比行星齿轮减速机,经输出齿轮与齿条相啮合做横向移动。横向从动装置是由钢带装置与主移动装置相连接,实现与主移动装置同步运动。
机架说明:主机架式是由薄钢板焊接而成,焊后实行整体去应力退火处理。其两端装有水平导向轮,可调整夹紧纵向导规的两侧面,在整机往复移动时起导向作用,具有机构紧凑,工作可靠的特点。纵向驱动装置采用德国行星原装NEUGART公司生产的大速比行星齿轮减速机,装配有精密导向齿隙拉紧机构,经输出轴齿轮与纵向导轨上的齿条相啮合,带动整机作纵向移动。
纵向导轨:纵向导轨主要有导轨、齿条组成。导轨采用24kg/m钢轨经过精加工后,安装在沉梁上,机器纵向操作时沿此导轨运行。两侧导轨上装有纵向齿条,由主机架上的输出齿轮与之啮合,实现主机的纵向运动。
气路说明:纵横向电缆和气管全采用韩国肯泰特生产的工程塑料拖链进行拖动。
1.2 技术参数
l 横向轨距: 5500mm
l 数控割炬有效切割宽度: 4700mm
l 轨道长度: 21000 mm
l 有效切割长度: 18500 mm
l 切割速度: 100—1000mm/min
l 快速返程速度: 4000mm/min
l 横向等离子割炬: 1组
l 横向火焰数控割炬: 4组
l 等离子割炬弧压自动调高: 1组
l 火焰电容自动调高: 4组
l 自动点火: 4组
l 火焰切割*大钢板厚度: 100mm
l 驱动方式: 松下全数字式矢量交流伺服电机双驱动
l 整机功率: 2.5 Kw(不包含等离子电源)
l 火焰切割气源: 氧气,乙炔或丙烷(具体用户指定)
l 切割面粗糙度: Ra12.5~25
l 输入电源: AC380V/AC220V,50Hz,3KVA
l 工作环境: 温度:0-45℃,湿度90%(非冷凝)
1.3 等离子切割系统
等离子电源根据电源的大小安装在横梁或地面固定位置行,等离子割炬安装在升降体上。自动升降需要配弧压式调高系统(协议介绍1.5),保证切割高度位置与钢板恒定,通过控制系统面板自动/手控起弧、灭弧,就能进行等离子切割。切割板材厚度及切割速度详见《切割技术手册》。
有关等离子电源的描述请参照相应操作手册
1.3.1 等离子电源在Hypertherm机用等离子的大家族中,长寿命氧气等离子技术改变了传统的碳钢切割工艺,使得高速度和高质量的水下氧气等离子切割成为可能,是造船、容
器制造、工程机械等行业的**设备。
HT4001 强制水冷却型等离子切割设备,*大可提供340A的氧气等离子切割电流,可穿孔切割32mm的中碳钢,也可以提供400A的氮气和氩氢混合气切割,不论是铝板还是不锈钢板都可切割到50mm. 附加电源H401即可获得*大760A的等离子切割电源,*大可切割75mm厚的不锈钢板和铝板.HT4001(附加电源H401) 200/220V,3PH,50-60Hz@275/234A输入电压380/400/415V,3PH,50-60Hz@135/128/124A输入电流240/480V,3PH,60Hz@214/107A 575/600V,3PH,60Hz@89/86A输出电压80-200V DC*大输出电流400A*大OCV325VDC暂载率100%@40℃@80Kw尺寸863mm 长×1295mm 宽×1236mm 高重量817Kg气源 等离子气类型氧气(99.5%纯度),氮气(99.995%纯度)氧气输入压力8.3bar氮气输入压力10.3bar1.4电气控制部分
数控切割机的电气控制部分,由数控(下述),电气、伺服三个子系统组成,本厂生产数控切割机其控制系统主要部分均采用国内外知名品牌。系统采用模块化结构,布线简捷、合理、规范、维修方便,由于大量采用规模集成电路,具有体积小,性能稳定等优点;可以很方便的进行人机对话,具有多种输入方式,操作灵活方,还可以与PC机通讯实现自动编程(需配置编程软件),由于实现计算机操作,大大方便了用户,节约时间,保证了操作稳定可靠。
1.4.1 数控系统
EDGEII—CNC海宝数控系统
EDGE数控系统是美国HYPERTHERM AUTOMATION公司专为等离子火焰开发的系统,基于WINDOWS98或XP界面操作系统,奔腾微处理器,卓越的处理速度和精确度,操作灵活方便,编程功能直观,可自动生成切割所需的各种路径。
E主要功能
● 该系统为等离子,火焰,激光,水射流等切割机专用控制系统
● 接收EIA﹑RS-274D或ESSI代码零件程序,适合于多种程序格式兼容。
● 系统自诊断,接口诊断,通讯诊断,故障自动报警,自动校正,断电数据保护,移出割枪后自动返回,图形编程,
● 自动套料和手工套料等切割机基本功能。
● 内置51种典型工件外形图图库,只需输入少量参数就可切割
● 该控制器具备数控系统所有的切割功能,如程序上载和下载﹑镜像﹑旋转﹑比例缩放﹑重复﹑原轨迹返回﹑切割断点保持﹑割缝补偿等。
● X、Y轴带有各自独立的反馈系统,以保证对编码器的反馈补偿。
● 可进行割缝刀具动态补偿。
● 自动转角和圆角过渡,可进行割缝转角清理。
● 具有直线排列,交错排列,嵌叠排列方式,可快速切割批量零件。
● 数字脉冲定位控制,用于控制任何伺服驱动。
● 切割分辨精度为0.001 mm
● 具有自动加减速控制,尖角、圆角过渡。
● 多级速度倍率,可提供极佳的切割速度选择。
E系统特征
● 2.4GHz Celeron/Pentium4中央处理器或更大
● 40G硬盘或更大
● 256MB内存
● USB接口
● 10.4英寸液晶显示
● 可用51个宏库生成更多不同图形之程序库
● CAD文件DXF格式直接输入
● 2个RS232/422接口,24点I/O接口
● WindowsXP(嵌入版)操作系统
● 重量18KG
● 电源 230V±10%
● 尺寸332.74×330.20×431.80mm
1.4.2 电气系统
采用模块设计,布线简便合理、规范,加上大量采用国内外知名品牌电器元件,电缆,附件,确保了电气部分的 可靠性。
1.4.3 伺服系统
(日本松下Panasonic)全数字式交流伺服系统;
● 交流伺服电机体积小、输出扭距大、反应快、采用增量式脉冲编码器作为位置反馈和速度反馈元件,安装方便,外形美观
● 驱动器是全数字式、功率电源和控制逻辑整合模块式结构。调整范围宽,布线简捷、性能稳定,操作方便。
● 全软件化参数设定,其中增益、时间常数,零漂补偿,加减速、转距限制、位置反馈变换等参数,以及自动增益调整等功能,确保机器的响应、精度和稳定性。
● 过流、过压、欠压、过速,限位等报警保护功能,以及故障历史记录和I/O状态检查等功能使对机器的保护和维修更加快速有效。
1.5 等离子割炬弧压调高选配
由于等离子切割时割嘴与工件之间的距离在3-5mm时切割质量是*好的,应通过非接触式传感装置加以控制,在整个切割过程中非接触高度传感器能使割嘴与工件之间的距离保持不变,保证等离子切割时的切割质量。
美国海宝SENSOR PHC 等离子高度控制器(完整系统)
SENSOR PHC 等离子高度控制器在等离子图形切割中是一款及先进又经济的自动高度控制设备。
216; SenorTMPHC可以用于任何CNC
216; 易于操作和设置
216; 人工于自动方式选择
216; 微处理控制器增强了灵敏性和控制能力
216; **速度可达6A持续电流以及券范围线性调整
216; 安装了防碰撞装置
216; 建立了诊断和故障检查功能
216; 板材接触自动回缩功能
216; 7段LED显示屏可显示设定、实际弧压与报警提示
216; 上电指示r;上下限位超标指示
216; 在位指示
216; 提示、报警指示;割炬位置保持;钢板接触指示
技术参数
l 相适应的电机:DC PM 24Vdc,2Amps to 6 Amps
l 输入电压:230VAC±20%
l *大输出功率:150W
l 标准升降范围:150mm
l 电机输出控制方式:全桥PWM电流与电压检测
l 弧压控制精度:±1.0v
l 切割电流:200A
l 工作方式:干式切割。
l 电压控制范围 :50Vdc to 210Vdc
1.6 火焰割炬电容自动调高系统
电容自动调高系统适用与火焰切割,是为了保证火焰切割钢板时,钢板表面到割嘴之间的距离为一定值,以保证切割质量。由于所切割的钢板表面不可能完全与水平面平行,且钢板表面也不平整,同时,对于不同厚度的钢板,钢板表面到割嘴之间的距离要求也是不同的,为了保证切割质量,也就是说为了保证切割过程中钢板表面到割嘴之间的距离恒定,须配备自动调高系统。
E德国WOYDA公司AR24-2电容调高器
AR24-2是利用传感环和工件之间的电容量来控制火焰或者等离子割嘴与钢板(工件)之间的距离,使其在切割过程中保持恒定,并获得*佳的切割质量。 AR24-2实现了数字化高度控制,人性化的设计使其更容易使用
E主要功能
● 内置微处理调试时可与计算机通讯,对控制参数进行设定和修改,以消除机械误差和匹配机械阻尼。
● 通过面板上的两个薄膜开关即可进行控制器匹配调整。
● 可利用机械操作台手动升降开关遥控自动工作高度。
● 故障自我诊断功能,接线错误短路、高频线未安装或损坏,系统将会检测并保护
●“在位置”控制,当割炬下降到设定高度,AR24-2将发出一个低电平信号,机器可以此作为切割启动信号实现切割的全自动过程。
● 在传感环与钢板或工件发生意外碰撞时,割炬将会快速上升,AR24-2同时发出一个低电平信号机器可利用此信号停止运行。
E技术参数
● 输入电源:24VAC
● 升降电机:24VDC,永磁直流电机,*大5A
● 环境温度:调高器0-600C,高频线:0-2000C
● 高频线:标准长度:900mm
● 检测/距离精度:2-30mm。推荐距离为±10+0.1mm
● 安装要求:全封闭,安装在空气对流良好的的地方
● 尺寸/重量:175×80×58mm,0.9KG
● 防护等级:IP64,防止灰尘进入
● 安装接头:DIN43652标准,8针
● 提升机构;使用低间隙的丝杆和齿轮箱,齿轮箱的减速比应以提升机构的*大速度3000mm/min来估算。提升机构(用户自备)必须尽可能轻,电机不可过载。
1.7 自动点火装置
它由点火枪、点火电缆、燃气软管及固定架所组成,点火电缆一端接在点火枪上,另一端接在点火控制器上;燃气软管一端接在点火枪上,另一端接燃气来源(中央集气管路),燃气的接通与断开由电磁阀控制,固定架把点火枪固定在单割炬旁。点火过程由操作台上的点火按钮控制,当点火按钮压下时点火枪被点燃,从而引燃割炬。
1.8关键部件配置
l 数控系统: 美国海宝EDGEII系统
l 等离子电源: 美国海宝HT4001+H401
l 横向驱动系统: 日本松下公司
l 纵向驱动系统: 日本松下公司
l 减速器: 德国NEUGART减速器
l 调压阀: 韩国TPC公司
l 弧压调高器: 美国海宝Sensor PHC(完整系统)
l 电容调高: 德国AR24-2
l 其它配置见随机供货清单
1.9 供贷范围及组成单元
a.机架总成 含:纵向大车,导轨21米(38kg/m),管路,拖链;
b.割炬总成 含:1组等离子割炬、4组火焰割炬、割炬调整架;
c. 驱动总成 含:松下伺服电机、德国行星减速箱、行走齿轮、齿条等;
d. 电控系统 含:数控控制系统、数控箱、操作键盘、强电控制箱等
e. 气源总成 含:气源胶管、调压阀、电磁阀等;
f. 备品备件 含:喉箍1套、按钮开关3只、4A熔芯3只、防回火装置1只。
1.10 技术文件
l 整机使用说明书(包括电器原理图、气路图等)
l 数控系统操作手册。
l 设备整机合格证、装箱单、基础图、用户自制件图纸等
1.11用户制作及自备部分
a. 切割平台,挂线支架,轨道底座等(供方提供图纸)。
b. 地基(供方提供图纸)。
c. 地脚螺栓(或膨胀螺栓)。