等离子割炬调高控制器

自动割炬调高控制器 (THC) 是机用型材切割机最重要的组件之一。但它同时也是切割机上最有可能被误用、未正常发挥作用甚至被忽视的设备。在许多加工车间中，您都会看到割炬操作工一边切割一边手动升降割炬的情景——眼睛盯着割炬，拇指放在拨码开关上。出现这种情况，不是因为 THC 工作不正常，就是因为操作工未接受过该设备的操作培训。无论是哪种情况下，都说明该车间未能充分利用其切割设备。

市场上有各种割炬调高控制器或“间距控制器”出售。这些自动 THC 各有各的功能和特色。但所有控制器都使用相同的基本组件来控制割炬相对于待切割材料的位置。这一“割炬与工件”距离（也称为“间距”）是保证切割质量和部件使用寿命的关键。

THC 的组件

• 电机驱动割炬定位器此装置根据控制台的信号升降割炬。螺杆传动、齿条和小齿轮以及皮带驱动机构用于传递运动。
• 控制台这是系统的大脑。它接收来自遥控器的输入命令，向割炬定位器发送输出命令，并监控位置反馈和电压信号。
• 等离子切割系统接口此装置通常包括一个安装在等离子电源内侧的分压卡。该分压卡监控切割期间的供电电压。它会“分割”电压信号，并将较小的信号电压发送给控制台。
• 遥控器遥控器是 HMI（人机接口）。操作工在遥控器上可以设置两个关键切割参数：初始高度和弧压。它可能位于 CNC 控制器内部或单独的远程控制箱内。

了解 IHS（初始高度感应）与电压设定值之间的差异非常重要，两者经常被混淆。

IHS 是一项可调节参数，它决定割炬点火并开始穿透板材的高度。要设置初始高度（也称为回退距离），THC 必须先找到板材的位置。可采用各种方案来感应板材，从简单的机械装置到电机失速技术、近距离传感器以及感应喷嘴或保护帽接触的电路，不一而足。无论采用什么方法，最重要的是要让割炬无论什么情况下（无论是板材厚度如何，是生锈还是洁净，是水上切割还是水下切割）都能找到板材并准确地回退到正确的穿孔高度。

图 1

正确的穿孔高度至关重要。如果割炬穿孔高度过低，将会损坏易损件。这是导致部件和割炬过早失效的头号原因（见图 1）。如果它尝试穿孔的高度过高，将不会发生弧转移，导致不点火。经验规则是以切割高度的 150% ~ 200% 穿孔。高位穿孔；低位切割。

割炬与工件的距离

切割过程中割炬与工件的距离（或称间距）通过监测和控制弧压进行调节。请注意，弧压与电源输出电压是一回事。等离子电源是一个电流源——它们在割炬切割时产生非常稳定的工作电流。而电压则随阴极（割炬中的电极）与阳极（所切割材料）之间的距离而变化。电压与电阻成正比（欧姆定律指出 V=I*R）。电弧中的电阻随距离而变化。当割炬与工件的距离增大时，电压上升；当割炬与工件的距离减小时，电压下降。

割炬执行切割作业时，割炬调高控制器利用弧压与板材保持稳定的距离。这样一来，无论材料如何变化，也无论切割床平整度如何，系统都能保持正确的割炬高度。操作工根据等离子切割系统操作手册中的切割表在遥控器上设置弧压。此电压设置通常在 100 至 200 VDC 之间。

割炬调高控制器完成初始定位并且割炬穿透板材后，将驱动切割机的运动，并且割炬开始移动。切割开始后，THC 即开始从电源进行弧压采样，并将采样的弧压与操作工设置的目标电压进行比较。它会上下调节割炬以维持该目标电压。

每个电压设定都对应于某个高度，该高度可以优化电弧特性，实现干净的平直切割。割炬高度对等离子切割件的坡口角度影响最大。将电压设置得过高会导致从割缝上部切除的材料多于从割缝下部切除的材料。这会造成顶部倒圆过大和正角坡口（见图 2）。将电压设置得过低会导致从板材底部切除的材料过多。这会造成根切或负角坡口（见图 3）。

图 2	图 3

现在的割炬调高控制器具有许多特色和功能。但必须了解的两项最重要功能是初始定位和弧压控制。在适当的高度穿孔可以节省零部件成本。在适当的高度切割可以确保良好的切割质量并尽量减少高成本的返工。如果使用得当，割炬调高控制器可在短时间内收回成本。

关于割炬调高控制器的 3 项使用建议：

• 如果您的 THC 损坏，请予修理；如果老旧过时，请将其改装成新品
• 如果您的等离子轮廓切割机上没有 THC，则购买一台。
• 如果您要购买新的机器，请买一个您能够承受价格范围内的最好的 THC。要充分利用您的投资，请务必培训您的操作工，让他们能够使用 THC 的全部功能。

配备优良的 THC 并让操作工接受良好的控制器使用培训是一笔物有所值的投资，因为它可以延长零部件使用寿命、提高切割质量，同时缩短停机时间。

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